Study of aerosol properties with high time resolution

Abstract

Tato práce se zabývá fyzikálními a chemickými vlastnostmi atmosférického aerosolu studovaných s vysokým časovým rozlišením na měřících stanicích v České republice. Velikostní distribuce, chemické složení a těkavost submikronových aerosolových částic byly studovány ve vztahu k meteorologickým podmínkám a dalším okolnostem. Pro dosažení větší proměnlivosti okolních podmínek byl zkoumán atmosférický aerosol během dvou ročních období (léto a zima) a na dvou lokalitách (městská pozaďová stanice Praha Suchdol a pozaďová stanice Košetice). Díky tomu bylo možné lépe rozlišit vliv sezónních zdrojů například domácích topenišť v zimě a biogenních emisí během léta. Dále byly vlastnosti aerosolových částic ovlivněny sezónními rozdíly v meteorologických podmínkách (především teplota, vlhkost a sluneční záření). Porovnání vlastností aerosolu na dvou různých lokalitách, konkrétně na městské pozaďové a pozaďové stanici, umožnilo lépe popsat význam pozaďového aerosolu a vlivu města. Tato práce se také zabývá přeměnou aerosolových částic přecházejících z vnějšího do vnitřního prostředí, konkrétně například vlivem gradientu teploty a vlhkosti na tento proces. Měření s vysokým časovým rozlišením umožnilo odhalit mechanismy dynamiky aerosolů, které nebyly popsány v předchozích studiích s nižším časovým rozlišením.

This thesis focuses on physical and chemical characteristics of atmospheric aerosol measured with high time resolution. Size distribution, chemical composition, and volatility of submicron particles were studied in relation to meteorological conditions and other factors. To reach higher variability in ambient conditions, we considered atmospheric aerosol during two seasons of the year (summer and winter) and at two different locations (suburban site Prague Suchdol and rural site Košetice). Measurement during two different seasons enabled us to better distinguish the influence of seasonal sources such as domestic heating in winter and increased biogenic emissions in summer. Also, seasonal differences in meteorological conditions mainly in case of temperature, humidity, and solar radiation were shown to play a role in aerosol characteristics. A comparison of aerosol properties at two different measurement sites, namely a rural and suburban, enabled us to better characterize the role of background aerosol and the influence of the city. Furthermore, a transformation of aerosol particles entering indoors from outdoors was also studied within this thesis. The influence of indoor/outdoor temperature and humidity gradient as well as presence of new particle formation events on the indoor/outdoor ratio was...