大气中带电尘埃的寿命
摘要：风吹起的尘土在许多地球物理和生物系统中起着关键作用，然而目前的模型无法解释粗颗粒（>5μm）从源头到远处的运输。对于几微米以上的颗粒，已经提出了静电效应来解释超出预期的大气停留时间。虽然已经投入了大量努力来阐明充电过程，但在颗粒充电后理解其稳定性方面仍付出了相对较少的努力。总体而言，静电驱动的运输要求颗粒上的电荷在数天到数周内保持存在。在这里，我们进行了一系列实验，旨在探索一次充电事件后，悬浮空中颗粒上静电电荷的持久性。使用声学悬浮器，我们测量了不同材质组成的颗粒在大气条件下悬浮长时间后的电荷。在干燥环境中，颗粒上的总电荷经过一周以上的衰减。在湿度较高的环境中，衰减时间缩短为几天。这些结果与颗粒材料和电荷极性无关。然而，暴露在紫外辐射下，衰减时间可能增加或减少，这取决于电荷极性。我们的研究表明，空中颗粒上电荷的衰减速率完全取决于从空气中捕获的离子。此外，使用一维沉降模型，我们预测由于静电力，大约10微米级别的大气尘埃将经历最大的停留时间变化。
作者：Josh M''endez Harper, Dana Harvey, Tianshu Huang, Jack McGrath III, David Meer, and Justin C. Burton
论文ID：2206.06848
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2022-06-23