Published September 1, 2018 | Version v1
Publication Metadata-only

Water-soluble ions in hailstones in northern and southwestern China

Creators

  • 1. Peking University
  • 2. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences

Description

Natural hailstones were collected and analyzed in the laboratory not only for their physical properties (e.g., structure, density, shape, and air bubbles), but also for their chemical properties (e.g., organic particles, biological particles, and water-soluble ions), which can help a clear understanding on microphysics and development of hailstorms. Aerosol particles were carried up from the atmospheric boundary layer to the free atmosphere into the cloud base by updrafts, and could be scavenged into cloud water droplets and ice particles to act as cloud condensation nuclei (CCN) and ice nuclei (IN), further affecting hailstones formation. Interactions between aerosols and hailstones have been studied usually by models, because it is difficult to study the processes involved in this interaction in deep convective storms using instruments in the laboratory.Water-soluble particles, which can initiate the liquid phase much more effectively than insoluble particles can, have been less well studied in hailstones. This is particularly true in comparison with the number of studies undertaken to determine the levels of surface pollution. Understanding the role of these water-soluble matters in hailstorm is of great significance but remains a lack of evidence that what kind of particles could be scavenged by hailstone, including nucleation scavenging and impaction scavenging.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم جمع أحجار البرد الطبيعية وتحليلها في المختبر ليس فقط لخصائصها الفيزيائية (على سبيل المثال، البنية والكثافة والشكل وفقاعات الهواء)، ولكن أيضًا لخصائصها الكيميائية (على سبيل المثال، الجسيمات العضوية والجسيمات البيولوجية والأيونات القابلة للذوبان في الماء)، والتي يمكن أن تساعد في فهم واضح للفيزياء الدقيقة وتطور عواصف البرد. تم نقل جزيئات الهباء الجوي من الطبقة الحدودية للغلاف الجوي إلى الغلاف الجوي الحر إلى قاعدة السحب بواسطة التيار الصاعد، ويمكن كسحها في قطرات الماء السحابي وجزيئات الجليد لتكون بمثابة نوى تكثيف السحب (CCN) ونوى الجليد (IN)، مما يؤثر بشكل أكبر على تكوين أحجار البرد. تمت دراسة التفاعلات بين الهباء الجوي وحجارة البرد عادة بواسطة النماذج، لأنه من الصعب دراسة العمليات التي ينطوي عليها هذا التفاعل في العواصف الحملية العميقة باستخدام أدوات في المختبر. تمت دراسة الجسيمات القابلة للذوبان في الماء، والتي يمكن أن تبدأ الطور السائل بشكل أكثر فعالية بكثير من الجسيمات غير القابلة للذوبان، بشكل أقل جودة في أحجار البرد. هذا صحيح بشكل خاص بالمقارنة مع عدد الدراسات التي أجريت لتحديد مستويات التلوث السطحي. إن فهم دور هذه المسائل القابلة للذوبان في الماء في عاصفة البرد له أهمية كبيرة ولكنه لا يزال يفتقر إلى الأدلة على نوع الجسيمات التي يمكن كسحها بحجر البرد، بما في ذلك كسح الأنوية وكسح الاصطدام.

Translated Description (French)

Les grêlons naturels ont été collectés et analysés en laboratoire non seulement pour leurs propriétés physiques (par exemple, structure, densité, forme et bulles d'air), mais aussi pour leurs propriétés chimiques (par exemple, particules organiques, particules biologiques et ions hydrosolubles), ce qui peut aider à une compréhension claire de la microphysique et du développement des tempêtes de grêle. Les particules d'aérosol étaient transportées de la couche limite atmosphérique à l'atmosphère libre dans la base des nuages par des courants ascendants et pouvaient être piégées dans des gouttelettes d'eau et des particules de glace pour agir comme des noyaux de condensation des nuages (CCN) et des noyaux de glace (IN), affectant davantage la formation de grêlons. Les interactions entre les aérosols et les grêlons ont été étudiées généralement par des modèles, car il est difficile d'étudier les processus impliqués dans cette interaction dans les tempêtes convectives profondes à l'aide d'instruments en laboratoire. Les particules solubles dans l'eau, qui peuvent initier la phase liquide beaucoup plus efficacement que les particules insolubles, ont été moins bien étudiées dans les grêlons. Cela est particulièrement vrai par rapport au nombre d'études entreprises pour déterminer les niveaux de pollution de surface. Comprendre le rôle de ces matières hydrosolubles dans la grêle est d'une grande importance, mais reste un manque de preuves que le type de particules pourrait être piégé par la grêle, y compris le piégeage par nucléation et le piégeage par impaction.

Translated Description (Spanish)

Los granizos naturales se recolectaron y analizaron en el laboratorio no solo por sus propiedades físicas (por ejemplo, estructura, densidad, forma y burbujas de aire), sino también por sus propiedades químicas (por ejemplo, partículas orgánicas, partículas biológicas e iones solubles en agua), lo que puede ayudar a una comprensión clara de la microfísica y el desarrollo de granizadas. Las partículas de aerosol fueron transportadas desde la capa límite atmosférica a la atmósfera libre en la base de la nube por corrientes ascendentes, y podrían ser eliminadas en gotas de agua de la nube y partículas de hielo para actuar como núcleos de condensación de la nube (CCN) y núcleos de hielo (IN), afectando aún más la formación de granizo. Las interacciones entre aerosoles y granizo han sido estudiadas generalmente por modelos, porque es difícil estudiar los procesos involucrados en esta interacción en tormentas convectivas profundas utilizando instrumentos en el laboratorio. Las partículas solubles en agua, que pueden iniciar la fase líquida de manera mucho más efectiva que las partículas insolubles, han sido menos estudiadas en granizo. Esto es particularmente cierto en comparación con el número de estudios realizados para determinar los niveles de contaminación superficial. Comprender el papel de estas materias solubles en agua en la tormenta de granizo es de gran importancia, pero sigue siendo una falta de evidencia de qué tipo de partículas podrían ser eliminadas por la piedra de granizo, incluida la eliminación de nucleación y la eliminación de impacto.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الأيونات القابلة للذوبان في الماء في أحجار البرد في شمال وجنوب غرب الصين
Translated title (French)
Ions hydrosolubles dans les grêlons dans le nord et le sud-ouest de la Chine
Translated title (Spanish)
Iones solubles en agua en granizo en el norte y suroeste de China

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2886408904
DOI
10.1016/j.scib.2018.07.021

Is supplement to
https://openalex.org/W4294891756 (Other)
https://openalex.org/W4243973116 (Other)
https://openalex.org/W4230672918 (Other)
https://openalex.org/W4206952878 (Other)
https://openalex.org/W3081131891 (Other)
https://openalex.org/W2346595761 (Other)
https://openalex.org/W2345757645 (Other)
https://openalex.org/W2127497893 (Other)
https://openalex.org/W2094245279 (Other)
https://openalex.org/W1833993365 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1850150116
  • https://openalex.org/W1984772405
  • https://openalex.org/W1989553255
  • https://openalex.org/W2026455139
  • https://openalex.org/W2105463749
  • https://openalex.org/W2330140833
  • https://openalex.org/W2355172939
  • https://openalex.org/W2743825270
  • https://openalex.org/W2888038471
  • https://openalex.org/W583323484