Nucleation of new particles is one

Nucleation of new particles is one of the main sources of cloud condensation nuclei
in the Earth’s atmosphere contributing even up to ∼ 50 % to the global CCN budget
(Merikanto et al., 2010). With the exception of certain coastal areas (O’Dowd et al.,
2002), the initial steps of nucleation require the presence of sulphuric acid (Paasonen
et al., 2010; Sipila et al., 2010; Zhao et al., 2010). Sulphuric acid (H ¨ 2SO4), however,
does not nucleate itself at typical atmospheric conditions, but additional vapours are re
quired. Based on recent laboratory experiments (Kirkby et al., 2011), in ambient H2SO4
concentrations water could serve as a binary compound in the upper tropospheric con-
ditions. At the boundary layer temperatures the evaporation of clusters containing only
sulphuric acid and water is too fast to allow freshly nucleated particles to grow and thus
additional species are required. Kirkby et al. (2011) found ammonia and dimethylamine
from the charged clusters formed by ion induced nucleation and concluded that they
are plausible candidates for stabilizing also neutral clusters at lower atmospheric con
ditions. The enhancing effect of amines on new particle formation was observed also
in laboratory studies by Berndt et al. (2010) and Benson et al. (2011). Ammonia has
been observed to exist also in atmospheric ion clusters together with sulphuric acid
(Ehn et al., 2010). Concentrations of amines in the atmosphere are orders of mag
nitudes lower than that of ammonia. Despite that, amines can bind the cluster much
more strongly (Kurten et al., 2008) and thus even ppt levels of amines can be enough ´
to accounting for atmospheric nucleation rates (Petaj ¨ a et al., 2011). ¨
Nucleation is a frequent phenomenon occurring approximately 30 % of the days in
Hyytial ¨ a (e.g., Kulmala et al., 2010) and similar to most continental sites it is con- ¨
nected to the presence of sulphuric acid (e.g., Paasonen et al., 2010). Suggested
mechanisms of nucleation include both neutral and ion assisted pathways. Kulmala
et al. (2007) suggested nucleation process to be initiated by activation of neutral clus
ters while modelling studies by Yu and Turco (2008, 2011) suggest that ions play a cru
cial role in boreal forest nucleation. Recent studies by Manninen et al. (2009) and
Kulmala et al. (2010) find neutral nucleation dominant in the atmosphere and labora
tory experiments by Sipila et al. (2010) support the conclusion that neutral nucleation ¨
involving sulphuric acid can proceed fast enough to account for atmospheric obser
vations. On the other hand, the experiments by Kirkby et al. (2011) confirmed the
existence of the physical nucleation mechanism involving ions. That experiment was,
however, performed in conditions not representative to boreal forest boundary layer.
Recent progress in mass spectrometry has made direct measurement of ion induced
nucleation possible (Ehn et al., 2010; Junninen et al., 2010; Kirkby et al., 2011). With
our new instrument, CI-APi-TOF, we aim to investigate the initial steps of neutral nu
cleation and enlighten the role of sulphuric acid, ions and stabilizing compounds in
atmospheric aerosol nucleation.
31985

Results (Indonesian) 1:

Pembentukan inti partikel baru adalah salah satu sumber utama dari awan kondensasi intidalam atmosfer bumi berkontribusi bahkan sampai ke ∼ 50% anggaran KKN global(Merikanto et al., 2010). Dengan pengecualian tertentu pesisir (O'Dowd et al.,2002), langkah awal pembentukan inti membutuhkan adanya asam sulfat (Paasonenet al., 2010; Sipila et al., 2010; Zhao et al., 2010). Asam sulfat (H ¨ 2SO4), bagaimanapun,tidak nucleate sendiri pada kondisi atmosfer khas, tapi tambahan uap kembalidiperlukan. Berdasarkan hari eksperimen laboratorium (Kirkby et al., 2011), dalam H2SO4 ambienkonsentrasi air bisa berfungsi sebagai biner senyawa di atas troposfer mem-dibebaskan atas syarat. Pada suhu lapisan batas penguapan cluster yang mengandung hanyaasam sulfat dan air adalah terlalu cepat untuk memungkinkan segar berinti partikel untuk tumbuh dan dengan demikianspesies tambahan diperlukan. Kirkby et al. (2011) ditemukan amonia dan kimiadari cluster bermuatan yang dibentuk oleh ion disebabkan pembentukan inti dan menyimpulkan bahwa merekaadalah kandidat yang masuk akal untuk menstabilkan juga netral cluster di con atmosfer lebih rendahdibebaskan atas syarat. Meningkatkan efek amina pada pembentukan partikel baru diamati jugadalam penelitian laboratorium oleh Berndt et al. (2010) dan Benson et al. (2011). Amonia telahtelah diamati untuk ada juga di atmosfer ion cluster bersama dengan asam sulfat(Ehn et al., 2010). Konsentrasi amina di atmosfer adalah perintah magnitudes lebih rendah daripada amonia. Meskipun begitu, amina dapat mengikat cluster jauhlebih kuat (Kurten et al., 2008) dan dengan demikian bahkan ppt tingkat amina dapat cukup ´akuntansi untuk tingkat pembentukan inti atmosfer (Petaj ¨ et al., 2011). ¨Pembentukan inti adalah fenomena yang sering terjadi sekitar 30% dari hari-hari dalamHyytial ¨ (misalnya, Kulmala et al., 2010) dan mirip dengan situs paling kontinental con-¨terhubung dengan kehadiran Sulfuric acid (misalnya, Paasonen et al., 2010). Menyarankanmekanisme pembentukan inti termasuk netral dan ion dibantu jalur. Kulmalaet al. (2007) pembentukan inti disarankan proses dimulai dengan aktivasi netral clusTers sementara pemodelan studi oleh Yu dan Turco (2008, 2011) menyarankan bahwa ion memainkan cruMA berperan dalam pembentukan inti hutan boreal. Penelitian terbaru oleh Manninen et al. (2009) danKulmala et al. (2010) menemukan pembentukan inti netral yang dominan di atmosfer dan diperiksaTory percobaan oleh Sipila et al. (2010) mendukung kesimpulan bahwa pembentukan inti netral ¨melibatkan Sulfuric acid dapat melanjutkan cukup cepat untuk memperhitungkan atmosfer observations. Di sisi lain, dikonfirmasi percobaan oleh Kirkby et al. (2011)keberadaan mekanisme pembentukan inti fisik yang melibatkan ion. Percobaan adalah,Namun, dilakukan dalam kondisi tidak perwakilan untuk lapisan batas hutan boreal.Kemajuan-kemajuan terakhir dalam spektrometri massa telah membuat pengukuran langsung ion diinduksipembentukan inti mungkin (Ehn et al., 2010; Junninen et al., 2010; Kirkby et al., 2011). Denganinstrumen baru kami, CI-APi-TOF, kami bertujuan untuk menyelidiki langkah awal netral Nucleation dan mencerahkan peran asam sulfat, ion dan menstabilkan senyawa dalamatmosfer aerosol pembentukan inti.31985

Results (Indonesian) 2:

Nukleasi partikel baru adalah salah satu sumber utama dari cloud inti kondensasi
di atmosfer bumi berkontribusi bahkan sampai ~ 50% untuk anggaran CCN global yang
(Merikanto et al., 2010). (. O'Dowd et al, dengan pengecualian daerah pesisir tertentu
2002), langkah-langkah awal nukleasi memerlukan kehadiran asam sulfat (Paasonen
et al, 2010;. Sipila et al, 2010;.. Zhao et al, 2010 ). Asam Sulfat (H ¨ 2SO4), bagaimanapun,
tidak nukleasi sendiri pada kondisi atmosfer yang khas, tapi uap tambahan re
quired. Berdasarkan percobaan laboratorium terbaru (Kirkby et al., 2011), di ambien H2SO4
konsentrasi air bisa berfungsi sebagai senyawa biner dalam con- troposfer atas
ditions. Pada suhu lapisan batas penguapan cluster yang hanya mengandung
asam sulfat dan air terlalu cepat untuk memungkinkan partikel baru berinti tumbuh dan dengan demikian
spesies tambahan yang diperlukan. Kirkby et al. (2011) menemukan amonia dan dimetilamine
dari cluster dibebankan dibentuk oleh ion diinduksi nukleasi dan menyimpulkan bahwa mereka
adalah kandidat yang masuk akal untuk menstabilkan juga kelompok netral di bawah con atmosfer
ditions. Efek meningkatkan amina pada pembentukan partikel baru diamati juga
dalam penelitian laboratorium oleh Berndt et al. (2010) dan Benson et al. (2011). Amonia telah
diamati ada juga dalam kelompok ion atmosfer bersama-sama dengan asam sulfat
(Ehn et al., 2010). Konsentrasi amina di atmosfer adalah perintah dari mag
nitudes lebih rendah dari amonia. Meskipun begitu, amina dapat mengikat gugus jauh
lebih kuat (Kurten et al., 2008) dan dengan demikian bahkan tingkat ppt amina dapat cukup '
untuk akuntansi untuk tarif nukleasi atmosfer (Petaj ¨ a et al., 2011). ¨
Nukleasi adalah fenomena yang sering terjadi sekitar 30% dari hari-hari di
Hyytial ¨ (misalnya, Kulmala et al., 2010) dan mirip dengan sebagian besar situs benua itu adalah con- ¨
dihubungkan dengan adanya asam sulfat (misalnya, Paasonen et al., 2010). Disarankan
mekanisme nukleasi termasuk jalur dibantu baik netral dan ion. Kulmala
et al. (2007) menyarankan proses nukleasi akan diprakarsai oleh aktivasi clus netral
ters sementara studi pemodelan oleh Yu dan Turco (2008, 2011) menunjukkan bahwa ion memainkan cru
peran resmi di nukleasi hutan boreal. Studi terbaru oleh Manninen et al. (2009) dan
Kulmala et al. (2010) menemukan nukleasi netral dominan di atmosfer dan labora
percobaan tory oleh Sipila et al. (2010) mendukung kesimpulan bahwa ¨ nukleasi netral
melibatkan asam sulfat dapat melanjutkan cukup cepat untuk menjelaskan obser atmosfer
vations. Di sisi lain, percobaan oleh Kirkby et al. (2011) menegaskan
adanya mekanisme nukleasi fisik yang melibatkan ion. Percobaan yang,
bagaimanapun, dilakukan dalam kondisi tidak representatif untuk boreal lapisan batas hutan.
Kemajuan terbaru dalam spektrometri massa telah membuat pengukuran langsung dari ion diinduksi
nukleasi mungkin (Ehn et al, 2010;. Junninen et al, 2010;. Kirkby et al. 2011). Dengan
instrumen baru kami, CI-API-TOF, kami bertujuan untuk menyelidiki langkah awal nu netral
cleation dan mencerahkan peran asam sulfat, ion-ion dan senyawa penstabil di
nukleasi aerosol atmosfer.
31.985