Number size distribution and concentration of droplets generated by sailing ships

Abstract

The mist of microdroplets is generated by sailing ships through hull motion and/or propeller rotation. Such microdroplets are a kind of Sea Spray Aerosol (SSA). SSA contains water bodies' content, including inorganic ions and organic components. Depending on size, we can distinguish microdroplets from film, jet, and spume drops. Additionally, the size of microdroplets could affect their impact on climate by acting like Cloud Condensation Nuclei, enhancing Earth's albedo. Besides microdroplets, ship diesel engines are a significant source of aerosol particles on water bodies. The particles, significantly enriched with various environmental pollutants, are transported ashore by air currents or deposited on the water surface. Therefore, the number and size of microdroplets are critical parameters for the environmental fate of pollutants. The size distribution and concentration of microdroplets generated by sailing ships were measured using disdrometers mounted on the prow of an inflatable boat, which chased the ship. A Meteorological Particle Spectrometer (MPS) was deployed on the Baltic Sea, where a ship with a length of 140 m and a maximum diesel engine power of 7.9 MW was measured. The distance between the ship and the MPS ranged from 40 to 800 m. The microdroplet number concentration was 8.2·10-4...

Mlhovina mikrokapiček je generována plujícími loděmi prostřednictvím pohybu trupu a/nebo rotace lodního šroubu. Takové mikrokapičky představují druh mořského aerosolu (Sea Spray Aerosol, SSA). SSA obsahuje látky přítomné ve vodním prostředí, včetně anorganických iontů a organických složek. V závislosti na velikosti lze mikrokapičky rozlišit na film, jet a spume kapky. Navíc velikost mikrokapiček může ovlivnit jejich dopad na klima, protože mohou fungovat jako kondenzační jádra oblaků a zvyšovat albedo Země. Kromě mikrokapiček jsou významným zdrojem aerosolových částic na vodních plochách také dieselové motory lodí. Tyto částice, obohacené o různé environmentální polutanty, jsou unášeny vzdušnými proudy na pevninu nebo se usazují na hladině vody. Proto jsou počet a velikost mikrokapiček klíčovými parametry pro environmentální osud znečišťujících látek. Velikostní distribuce a koncentrace mikrokapiček generovaných loděmi byla měřena pomocí disdrometry namontované na přídi nafukovacího člunu, který loď pronásledoval. Meteorologický částicový spektrometr (Meteorological Particle Spectrometer, MPS) byl použit na Baltském moři, kde byla měřena loď o délce 140 m s maximálním výkonem dieselového motoru 7,9 MW. Vzdálenost mezi lodí a přístrojem MPS se pohybovala v rozmezí od 40 do 800 m. Koncentrace počtu...