Ionindusoitumiset

Ionindusoitumiset ovat ilmiö, jossa ilmassa esiintyvät ionit edistävät uusien haihtuvien yhdisteiden muodostumista ja kasvua klustereiksi. Tämä prosessi on tärkeä reitti uusien hiukkasten muodostumiselle ilmakehässä (NPF) ja voi johtaa pienhiukkasten kehittymiseen pilvikapasiteetin kannalta tärkeiksi kondensoituviksi hiukkasiksi.

Ionien sähköinen varaus stabiloi varhaisia klustereita ja alentaa niiden vapaan energian barrieria, mikä pienentää kriittisen klusterin kokoa. Tämän seurauksena nucleaatio voi tapahtua alhaisemmassa haihtuvuuden osapaineessa kuin neutraalissa nucleaatiossa. Ionindusoitumiset voidaan mallintaa osin klassisen nucleaation teorian (CNT) avulla, jossa sähköinen vuorovaikutus vaikuttaa klusterin energian tasapainoon.

Ilmakehässä ionindusoitumiset ovat merkittävä ilmiö erityisesti rikkihapon (H2SO4) ja veden sekä joidenkin orgaanisten yhdisteiden seosten kanssa, kun hiukkasen syntyminen voidaan edistää ionien avulla. Ionit syntyvät kosmisen säteilyn ionisaation ja muun taustasäteilyn kautta. Prosessi esiintyy sekä troposfäärissä että yläilmakehässä, ja sen voimakkuus riippuu lämpötilasta, kaasujen osapaineista sekä ilmankosteudesta. Tutkimuksissa pyritään erottamaan ionindusoitumisen vaikutus neutraaliin nucleaatioon sekä sen vaikutus hiukkasten kasvuun ja kondensoituneeseen hiukkasaktiivisuuteen pilvissä.