Koncentrácia kondenzačných jadier v atmosfére

Abstract

Aerosol particles have a key role in cloud formation in the atmosphere through their activation into cloud condensation nuclei (CCN). Their ability to act as condensation nuclei depends on their physical and chemical properties as well as on the surrounding atmospheric conditions. This thesis combines a theoretical overview with a practical data analysis from the National Atmospheric Observatory Košetice (NAOK) in the Czech Republic, covering the years 2019- 2020. The theoretical part introduces the topic of condensation nuclei, the hygroscopic properties of particles and their interaction with cloud formation, and summarises the available knowledge on measurement methods, including a description of the principle of CCN concentration measurement using the CCN-200 instrument, which was used to analyse the variability of CCN concentration in the Czech Republic. The objective of this thesis was to perform a temporal analysis of CCN concentration, compare measurements at different supersaturation levels, evaluate the influence of meteorological elements on CCN concentration, and estimate the efficiency of aerosol particles in acting as condensation nuclei. Based on the measured data and non-parametric statistical methods, daily, weekly, and seasonal variations in CCN concentration were evaluated at two...

Aerosólové častice zohrávajú kľúčovú úlohu pri formovaní oblakov v atmosfére prostredníctvom procesu ich aktivácie na oblačné kondenzačné jadrá. Ich schopnosť pôsobiť ako kondenzačné jadrá závisí od ich fyzikálnych a chemických vlastností aj od okolitých atmosférických podmienok. Práca kombinuje teoretický prehľad s praktickou analýzou dát z meteorologickej stanice Národní atmosférická observatoř Košetice (NAOK) v Českej republike z rokov 2019-2020. V teoretickej časti je priblížená problematika kondenzačných jadier, hygroskopických vlastností častíc a ich interakcia s oblačnosťou, sú zhrnuté dostupné poznatky o metódach ich merania, vrátane popisu princípu merania ich koncentrácie zariadením CCN-200, pomocou ktorého bola analyzovaná variabilita ich koncentrácie v Českej republike. Cieľom tejto diplomovej práce bolo spracovať časovú analýzu koncentrácie kondenzačných jadier, porovnať meranie pri rôznych úrovniach presýtenia, vyhodnotiť vplyv meteorologických prvkov na koncentráciu kondenzačných jadier a odhadnúť efektívnosť aerosólových častíc pôsobiť ako kondenzačné jadrá. Na základe nameraných údajov a neparametrických štatistických metód boli v praktickej časti hodnotené denné, týždenné a sezónne zmeny koncentrácie kondenzačných jadier pri dvoch úrovniach supersaturácie (0,1 % a 1,0 %). Zároveň...