Dust dispersion in the atmosphere i

Dust dispersion in the atmosphere is one of the links between geographically isolated areas and ecosystems. Input of mineral nutrients into the ocean due to dust deposition from the atmosphere fertilizes the growth of phytoplankton in the surface ocean and drives the development and evolution of marine ecosystems (Chadwick et al., 1999, Martin, 1990 and Wang et al., 2012). This process consequently results in a response of climate change via modifying the biogeochemical cycle associated with CO2 between the ocean and the atmosphere (Kawahata and Gupta, 2003). Dust deposited to the surface has been extensively studied. In model simulations, dry deposition flux of dust particles to the surface is usually calculated with their concentration and deposition velocity near the surface (In and Park, 2002, Sun, 2013, Tanaka and Chiba, 2005 and Tegen and Fung, 1994). The deposition process of dust particles which are usually larger than 0.5 μm is governed by gravitational settling and generally obeys the Stokes law and the deposition velocity is proportional to the square of the particle size (Seinfeld and Pandis, 1997).

Dust deposition has been observed in a number of field campaigns (Hojati et al., 2012, Inomata et al., 2009 and Osada et al., 2014). One of the frequently used methods for the collection of dry deposited dust particles is the surrogate surface technique, in which a surface made from artificial material such as PTFE or glass plates instead of natural surface is used to trap dry deposited particles. The obtained samples, the integration of total particulate matter, were analyzed with instruments such as ion chromatography or atomic absorption spectrometry to quantify the components of collected particles. This kind of method is common because it is easy to operate and quantitative data are available. However, particles are passively collected onto surrogate surfaces. The dry deposition process for particles which remain in the air after long-distance travel is actually very slow. Most of larger particles have been removed near dust source areas. Only those smaller than several micrometers and not-easily settling to the surface can travel far away from their sources. For this reason, the above mentioned method of dry deposition particle collection usually needs several to tens of days in order to obtain a sample in an adequate amount for analysis. The components from such samples are actually the results of total deposited particles on average in the collection periods, and the accurate characteristics of an identical particle type, such as dust particles, are not available.

Asian dust particles frequently mixed with sea salt, sulfate, and nitrate have been observed around Japanese islands (Okada et al., 1990, Zhang et al., 2003 and Zhou and Tazaki, 1996). Because of the mixing with sea salt, dust particles which were collected on the southwestern coast of Japan were enlarged by 0.4–0.8 μm in size (Zhang and Iwasaka, 2004 and Zhang and Iwasaka, 2006). The mixing of dust with sea salt also changed the density of the particles. However, this change was so small as not to alter the particle dry deposition process considerably because the density of sea salt is not very different from that of soil dust (Zhang, 2008). In this regard, dust particles deposited to the surface might be somewhat different in size from those in the air, but the difference is likely small. Moreover, no quantitative information is available for the difference in elemental composition. In order to verify the similarities and differences, an accurate and quantitative comparison of particle size and composition during the same dust events is essential.

In this study, we collected suspended and deposited dust particles at a seaside site at the coastal area in Asian dust episodes. The particles were compared according to their size, shape, and elemental composition, which were obtained by the use of an electron microscope. The analysis provided the information of individual particles, which helped to accurately identify the particles. The accuracy of this methodology has been proved in efforts attempting to pursue the physical and chemical properties of dust particles in the atmosphere (e.g. Okada et al., 1990, Trochkine et al., 2003 and Zhang and Iwasaka, 1999).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กระจายตัวของฝุ่นละอองในบรรยากาศเป็นการเชื่อมโยงระหว่างพื้นที่แยกกันทางภูมิศาสตร์และระบบนิเวศอย่างใดอย่างหนึ่ง สารอาหารแร่ธาตุลงไปเนื่องจากการสะสมของฝุ่นละอองจากบรรยากาศ fertilizes เจริญเติบโตของ phytoplankton ในมหาสมุทรผิว และไดรฟ์การพัฒนาและวิวัฒนาการของระบบนิเวศทางทะเล (แชดวิก et al., 1999 มาร์ติน 1990 และวัง et al., 2012) กระบวนการนี้ส่งผลในการตอบสนองของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศผ่านการปรับเปลี่ยนชีวธรณีเคมีเกี่ยวข้องกับ CO2 ระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศ (Kawahata และกุปตา 2003) ดังนั้น ฝุ่นที่ฝากไปยังพื้นผิวมีการศึกษาอย่างกว้างขวาง ในโมเดลจำลอง ไหลแห้งสะสมของฝุ่นละอองพื้นผิวมักจะคำนวณ ด้วยความเร็วของความเข้มข้นและสะสมใกล้พื้นผิว (ใน สวน 2002 ดวงอาทิตย์ และ 2013 ทานากะ และชิ บะ 2005 และ Tegen และ ฝั่ง 1994) การสะสมของฝุ่นละอองซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่กว่า 0.5 μm อยู่ภายใต้ความโน้มถ่วงจ่าย และปฏิบัติตามกฎหมายสโตกส์โดยทั่วไป และความเร็วสะสมเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของขนาดอนุภาค (รี่ไซน์เฟลด์และ Pandis, 1997)มีได้พบฝุ่นละอองสะสมในหมายเลขของแคมเปญในฟิลด์ (Hojati et al., 2012, Osada et al., 2014 และคัตซึ et al., 2009) หนึ่งในวิธีที่ใช้บ่อยสำหรับคอลเลกชันของอนุภาคฝุ่นแห้งนำฝากเป็นตัวแทนผิวเทคนิค ที่พื้นผิวทำจากวัสดุเทียมเช่นไฟเบอร์ หรือแผ่นแก้วแทนผิวธรรมชาติจะใช้กับดักอนุภาคแห้งนำฝาก การได้รับตัว อย่าง การรวมเรื่องรวมฝุ่น ถูกวิเคราะห์ ด้วยเครื่องมือเช่น chromatography ไอออนหรืออะตอมดูดซึม spectrometry เพื่อกำหนดปริมาณส่วนประกอบของอนุภาคที่รวบรวม ชนิดของวิธีการนี้เป็นเรื่องธรรมดา เพราะมันเป็นงานที่ง่าย และมีข้อมูลเชิงปริมาณ อย่างไรก็ตาม อนุภาค passively รวบรวมบนพื้นผิวตัวแทน การสะสมแห้งสำหรับอนุภาคที่อยู่ในอากาศหลังจากเดินทางไกลจะช้ามากจริง หายของอนุภาคขนาดใหญ่ใกล้พื้นที่แหล่งที่มาของฝุ่นละออง เฉพาะที่มีขนาดเล็กกว่าคัลไมโครมิเตอร์แบบต่าง ๆ และไม่ได้ชำระเงินให้ผิวสามารถเดินทางไกลจากแหล่งที่มา ด้วยเหตุนี้ วิธีการเก็บรวบรวมอนุภาคแห้งสะสมกล่าวมักต้องหลายไปสิบวันเพื่อให้ได้ตัวอย่างในจำนวนเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์ ส่วนประกอบจากตัวอย่างดังกล่าวจริงผลของอนุภาคนำฝากรวมโดยเฉลี่ยในรอบระยะเวลาเรียกเก็บเงิน และไม่มีลักษณะถูกต้องชนิดอนุภาคเหมือนกัน เช่นฝุ่นละอองอนุภาคฝุ่นเอเชียมักผสมกับเกลือทะเล ซัลเฟต และไนเตรตมีการสังเกตทั่วเกาะญี่ปุ่น (โอคาดะและ al., 1990 เตียว et al., 2003 และโจว และ Tazaki, 1996) เนื่องจากการผสมกับเกลือทะเล ฝุ่นละอองที่ถูกเก็บรวบรวมบนชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของญี่ปุ่นมีการขยายพื้นที่ โดย 0.4 – 0.8 μm ขนาด (เตียว และ Iwasaka, 2004 และจาง และ Iwasaka, 2006) นอกจากนี้ยังผสมฝุ่นกับเกลือทะเลเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอนุภาค อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้มีขนาดเล็กที่ไม่ไปเปลี่ยน อนุภาคแห้งกระบวนการสะสมอย่างมากเนื่องจากความหนาแน่นของเกลือไม่มากแตกต่างจากฝุ่นดิน (เตียว 2008) ในการนี้ ฝากไปยังพื้นผิวฝุ่นละอองอาจจะค่อนข้างแตกต่างกันในขนาดจากในอากาศ แต่ข้อแตกต่างคือ ขนาดเล็กมีแนวโน้ม นอกจากนี้ ไม่มีข้อมูลเชิงปริมาณมีความแตกต่างในองค์ประกอบของธาตุ เพื่อยืนยันในความเหมือน และความแตกต่าง การเปรียบเทียบที่ถูกต้อง และปริมาณของอนุภาค ขนาดและองค์ประกอบเหตุการณ์ฝุ่นเหมือนกันเป็นสิ่งสำคัญในการศึกษานี้ เรารวบรวมอนุภาคฝุ่นระงับ และนำฝากที่ริมทะเลบริเวณชายฝั่งในเอเชียฝุ่นตอน อนุภาคถูกเปรียบเทียบตามความขนาด รูปร่าง และธาตุองค์ ประกอบ ซึ่งได้รับจากการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน การวิเคราะห์ให้ข้อมูลของแต่ละอนุภาค ซึ่งช่วยให้การระบุอนุภาคถูกต้อง ความถูกต้องของวิธีการนี้ได้รับการพิสูจน์ในความพยายามที่จะไล่ตามคุณสมบัติทางกายภาพ และทางเคมีของฝุ่นละอองในบรรยากาศ (เช่นโอคาดะและ al., 1990, Trochkine และ al., 2003 และจาง และ Iwasaka, 1999)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การกระจายตัวของฝุ่นละอองในบรรยากาศที่เป็นหนึ่งในการเชื่อมโยงระหว่างพื้นที่แยกทางภูมิศาสตร์และระบบนิเวศ การป้อนข้อมูลของสารอาหารแร่ธาตุลงไปในมหาสมุทรอันเนื่องมาจากการสะสมฝุ่นจากบรรยากาศ fertilizes การเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทรพื้นผิวและผลักดันการพัฒนาและวิวัฒนาการของระบบนิเวศทางทะเล (Chadwick et al., 1999, มาร์ตินปี 1990 และวัง et al., 2012 ) กระบวนการนี้จึงส่งผลในการตอบสนองของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ผ่านการปรับเปลี่ยนวงจรการ biogeochemical เกี่ยวข้องกับ CO2 ระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศ (Kawahata และ Gupta, 2003) ฝุ่นฝากไปยังพื้นผิวที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง ในการจำลองรูปแบบการไหลของแห้งของอนุภาคฝุ่นที่พื้นผิวที่มีการคำนวณมักจะมีความเข้มข้นและความเร็วการสะสมของพวกเขาที่อยู่ใกล้พื้นผิว (และในสวน 2002 อาทิตย์, 2013, ทานากะและชิบะปี 2005 และ Tegen และ Fung, 1994) กระบวนการการสะสมของฝุ่นละอองซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่กว่า 0.5 ไมครอนถูกควบคุมโดยการตกตะกอนแรงโน้มถ่วงและโดยทั่วไปเชื่อฟังกฎหมาย Stokes และความเร็วการสะสมเป็นสัดส่วนกับตารางที่มีขนาดอนุภาค (ไฟล์และ Pandis, 1997). การสะสมฝุ่นได้รับการปฏิบัติ ในจำนวนของแคมเปญสนาม (Hojati et al., 2012, Inomata et al., 2009 และ Osada et al., 2014) หนึ่งในวิธีการที่ใช้บ่อยในการจัดเก็บฝุ่นละอองฝากแห้งเป็นเทคนิคผิวแทนซึ่งในพื้นผิวที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์เช่น PTFE หรือแผ่นแก้วแทนของพื้นผิวธรรมชาติที่ใช้ในการดักจับอนุภาคแห้งฝาก กลุ่มตัวอย่างที่ได้รับการรวมกลุ่มของอนุภาคทั้งหมดที่ถูกนำมาวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือเช่นโคไอออนหรืออะตอมดูดซึมมวลสารปริมาณส่วนประกอบของอนุภาคที่เก็บรวบรวม ชนิดของวิธีการนี้เป็นเรื่องธรรมดาเพราะมันเป็นงานที่ง่ายและข้อมูลเชิงปริมาณที่มีอยู่ อย่างไรก็ตามอนุภาคจะถูกเก็บรวบรวมอดทนลงบนพื้นผิวที่ตัวแทน กระบวนการสะสมแห้งสำหรับอนุภาคซึ่งยังคงอยู่ในอากาศหลังจากเดินทางไกลเป็นจริงช้ามาก ส่วนใหญ่ของอนุภาคที่มีขนาดใหญ่ได้ถูกลบออกพื้นที่ใกล้แหล่งฝุ่น เฉพาะผู้ที่มีขนาดเล็กกว่าหลายไมโครเมตรและไม่ได้อย่างง่ายดายปักหลักกับพื้นผิวสามารถเดินทางห่างไกลจากแหล่งที่มาของพวกเขา ด้วยเหตุนี้วิธีการดังกล่าวข้างต้นของการเก็บอนุภาคแห้งมักจะต้องการไปนับหลายวันเพื่อให้ได้ตัวอย่างในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการวิเคราะห์ ส่วนประกอบจากตัวอย่างดังกล่าวเป็นจริงผลของอนุภาคฝากรวมโดยเฉลี่ยในรอบระยะเวลาการเก็บรวบรวมและลักษณะที่ถูกต้องของชนิดของอนุภาคที่เหมือนกันเช่นฝุ่นละอองจะไม่สามารถใช้ได้. ฝุ่นละอองเอเชียผสมบ่อยกับเกลือทะเลซัลเฟต ไนเตรตและได้รับการปฏิบัติทั่วเกาะญี่ปุ่น (โอคาดะ et al., 1990, Zhang et al., 2003 และโจวและทาซากิ, 1996) เพราะผสมกับเกลือทะเล, ฝุ่นละอองที่ถูกเก็บบนชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของญี่ปุ่นถูกขยายโดย 0.4-0.8 ไมโครเมตรขนาด (Zhang และ Iwasaka 2004 และจางและ Iwasaka 2006) การผสมของฝุ่นด้วยเกลือทะเลยังมีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอนุภาค อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงนี้มีขนาดเล็กเพื่อที่จะไม่ปรับเปลี่ยนกระบวนการสะสมอนุภาคแห้งมากเพราะความหนาแน่นของเกลือทะเลก็ไม่แตกต่างกันมากจากที่ของฝุ่นดิน (Zhang, 2008) ในเรื่องนี้ฝุ่นละอองฝากไปยังพื้นผิวอาจจะแตกต่างกันบ้างในขนาดจากผู้ที่อยู่ในอากาศ แต่ความแตกต่างที่มีขนาดเล็กมีแนวโน้ม นอกจากนี้ยังไม่มีข้อมูลเชิงปริมาณที่สามารถใช้ได้สำหรับความแตกต่างในองค์ประกอบของธาตุ เพื่อที่จะตรวจสอบความเหมือนและความแตกต่างของการเปรียบเทียบที่ถูกต้องและเชิงปริมาณของอนุภาคขนาดและองค์ประกอบในช่วงเหตุการณ์ฝุ่นเดียวกันเป็นสิ่งจำเป็น. ในการศึกษาครั้งนี้เราเก็บระงับฝากและฝุ่นละอองที่เว็บไซต์ริมทะเลที่บริเวณชายฝั่งทะเลในตอนฝุ่นเอเชีย . อนุภาคที่ถูกนำมาเปรียบเทียบตามขนาดของรูปร่างและองค์ประกอบของธาตุที่ได้รับจากการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน การวิเคราะห์การให้ข้อมูลของอนุภาคของแต่ละบุคคลซึ่งจะช่วยถูกต้องระบุอนุภาค ความถูกต้องของวิธีการนี้ได้รับการพิสูจน์ในความพยายามที่จะพยายามที่จะไล่ตามคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของฝุ่นละอองในบรรยากาศ (เช่นดะ et al., 1990 Trochkine et al., 2003 และจางและ Iwasaka, 1999)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ฝุ่นกระจายไปในบรรยากาศของการเชื่อมโยงระหว่างพื้นที่ทางภูมิศาสตร์แยก และระบบนิเวศวิทยา ใส่ธาตุอาหารลงไปในมหาสมุทรเนื่องจากฝุ่นสะสมจากบรรยากาศทั่วไปการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชในพื้นผิวมหาสมุทรและผลักดันการพัฒนาและวิวัฒนาการของระบบนิเวศทางทะเล ( Chadwick et al . , 1999 , มาร์ติน , 1990 และ Wang et al . , 2012 )กระบวนการนี้ทำให้ผลการตอบสนองของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศผ่านการปรับเปลี่ยนชีวธรณีเคมีวัฏจักรที่เกี่ยวข้องกับ CO2 ระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศ ( และ kawahata Gupta , 2003 ) ฝุ่นฝากไปยังพื้นผิวได้รับอย่างกว้างขวาง ) ในการจำลองแบบบริการการไหลของอนุภาคฝุ่นบนพื้นผิวโดยปกติจะคำนวณด้วยสมาธิและความเร็วสะสมบริเวณผิว ( และสวนสาธารณะ , 2002 , อาทิตย์ , 2013 , ทานากะ และชิบะ , 2005 และและกับ ฟง , 1994 ) มีกระบวนการสะสมของฝุ่นละอองซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่กว่า 05 μ M อยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงการเชื่อฟังกฎหมายและโดยทั่วไปสโตคส์และสะสมความเร็วเป็นสัดส่วนกับตารางของขนาดอนุภาค ( Seinfeld และ pandis , 1997 ) ฝุ่น

การได้รับการตรวจสอบในหลายแคมเปญฟิลด์ ( hojati et al . , 2012 , inomata et al . , 2009 และโอซาดะ et al . , 2010 )หนึ่งในวิธีการที่ใช้บ่อยสำหรับคอลเลกชันของบริการฝากอนุภาคฝุ่นเป็นเทคนิคพื้นผิวตัวแทน ซึ่งพื้นผิวทำจากวัสดุเทียมเช่น PTFE หรือจานแก้วแทนพื้นผิวธรรมชาติใช้เป็นกับดักบริการฝาก อนุภาค นำตัวอย่างการบูรณาการของฝุ่นละอองรวมวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือเช่นไอออนโครมาโทกราฟีหรือ Atomic absorption spectrometry ที่มีส่วนประกอบของจำนวนอนุภาค วิธีนี้เป็นปกติ เพราะมันง่ายต่อการใช้งานและข้อมูลเชิงปริมาณ เป็นใช้ได้ อย่างไรก็ตาม อนุภาคที่เกี่ยวข้องเก็บลงบนพื้นผิว เป็นตัวแทนกระบวนการแบบแห้งอนุภาคซึ่งยังคงอยู่ในอากาศหลังจากเดินทางในระยะทางไกลๆ ช้ามาก ที่สุดของอนุภาคขนาดใหญ่ได้ถูกลบออก ใกล้กับพื้นที่แหล่งฝุ่น เฉพาะผู้ที่มีขนาดเล็กกว่าหลายไมโครเมตร และไม่สามารถจ่ายเงินเพื่อผิวสามารถเดินทางห่างจากแหล่งที่มาของพวกเขา ด้วยเหตุผลนี้ข้างต้นกล่าวถึงวิธีการดักจับอนุภาคแห้งมักจะมีความต้องการหลายสิบวัน เพื่อให้ได้ตัวอย่างในปริมาณที่เพียงพอในการวิเคราะห์ ส่วนประกอบ จากตัวอย่างดังกล่าวเป็นจริงผลฝากอนุภาคเฉลี่ยในการเก็บช่วงเวลาและถูกต้องคุณลักษณะของชนิดอนุภาคที่เหมือนกัน เช่น ฝุ่นละออง จะไม่สามารถใช้ได้

เอเชียฝุ่นบ่อย ผสมกับเกลือซัลเฟตและไนเตรทได้พบทะเลรอบเกาะญี่ปุ่น Okada ( et al . , 1990 , Zhang et al . , 2003 และโจว และ tazaki , 1996 ) เพราะการผสมกับเกลือทะเล อนุภาคฝุ่นที่ถูกเก็บบนชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของญี่ปุ่นถูกขยายโดย 0.4 และ 0.8 μ M ขนาด ( Zhang และ iwasaka 2004 และจางและ iwasaka , 2006 )การผสมของฝุ่นด้วยเกลือทะเลยังเปลี่ยนความหนาแน่นของอนุภาค อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้มันเล็กไม่ให้เปลี่ยนอนุภาคแห้งกระบวนการสะสมมากเนื่องจากความหนาแน่นของเกลือทะเลไม่แตกต่างจากที่ของฝุ่นดิน ( Zhang , 2008 ) ในการนี้ อนุภาคฝุ่นฝากไปยังพื้นผิวอาจจะค่อนข้างแตกต่างกันในขนาดจากในอากาศแต่ความแตกต่างคือโอกาสเล็ก ๆ นอกจากนี้ไม่มีข้อมูลเชิงปริมาณที่สามารถใช้ได้สำหรับความแตกต่างในองค์ประกอบของธาตุ เพื่อตรวจสอบความคล้ายคลึงกันและความแตกต่างที่ถูกต้องและปริมาณการเปรียบเทียบขนาดของอนุภาคและองค์ประกอบในระหว่างเหตุการณ์ฝุ่นเหมือนกัน

ที่สำคัญ ในการศึกษานี้เรารวบรวมไว้และฝากอนุภาคฝุ่นที่ริมทะเลบริเวณพื้นที่ชายฝั่งในตอนฝุ่นในเอเชีย อนุภาคเปรียบเทียบตามขนาด รูปร่าง และองค์ประกอบของธาตุ ซึ่งได้มาโดยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน . การวิเคราะห์ให้ข้อมูลของอนุภาคแต่ละตัว ซึ่งช่วยให้ถูกต้องระบุอนุภาคความถูกต้องของวิธีการนี้ได้ถูกพิสูจน์ในความพยายามพยายามที่จะไล่ตามคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอนุภาคฝุ่นในบรรยากาศ เช่น โอคาดะ et al . , 1990 , trochkine et al . , 2003 และจาง และ iwasaka
, 1999 )