Συσχέτιση επιφανειακής τάσης και διηλεκτρικής σταθεράς σε νεφοστραγονίδια μέσω προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής
Date Issued
2016
Author(s)
Advisor
Abstract
Ανάμεσα στους βασικότερους παράγοντες που μελετούνται με απώτερο σκοπό την ερμηνεία της μικροφυσικής των σύννεφων αλλά και την δυναμική συμπύκνωση και εξάτμιση των ατμοσφαιρικών σωματιδίων, συγκαταλέγονται οι ιδιότητες της διεπαφής υγρού-αερίου. Οι ιδιότητες αυτές τροποποιούνται παρουσία επιφανειοδραστικής οργανικής ύλης με επακόλουθο τη μείωση της επιφανειακής τάσης. Θα άξιζε όμως να αναρωτηθεί κανείς για το πως μπορούν να προκληθούν αλλαγές στο εσωτερικό ενός σταγονιδίου με τις μεταβολές που προκαλούνται εξαιτίας της παρουσίας επιφανειοδραστικής ύλης. Η σημασία που δίνεται στο ερώτημα αυτό έγκειται στο γεγονός ότι το νερό αποτελεί το βασικότερο συστατικό των σωματιδίων της ατμόσφαιρας και είναι ικανό να αυξάνει την πολυπλοκότητα των αλληλεπιδράσεων καθορίζοντας αρκετές από τις ιδιότητες των συστημάτων. Στην παρούσα εργασία εφαρμόστηκαν οι Προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής για την μελέτη της συσχέτισης της επιφανειακής τάσης με την στατική διηλεκτρική σταθερά, σε ατμοσφαιρικά σταγονίδια νερού. Σε πρώτο στάδιο, προσομοιώθηκαν, με την χρήση εξειδικευμένου λογισμικού, τα σταγονίδια αυτά, τα οποία μπορούν να συμβάλουν στην δημιουργία νέων ατμοσφαιρικών σωματιδίων όπου σε μεταγενέστερο στάδιο θα οδηγήσουν στην ενεργοποίηση των πυρήνων συμπύκνωσης νεφών (CCN). Στην περίπτωση αυτή τα σωματίδια αποτελούνταν από νερό, άλας (όξινο θειικό αμμώνιο) και επιφανειοδραστική οργανική ύλη (μεθυλογλυοξάλη ή / και ακεταλδεΰδη). Για την περιγραφή των αλληλεπιδράσεων του νερού, κατά την προσομοίωση, έχει επιλεγεί το δυναμικό TIP4P. Έπειτα, σε μεταγενέστερο στάδιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα βασισμένα στο θεωρητικό υπόβαθρο το οποίο ερμηνεύει τις ιδιότητες καθώς και τα δυναμικά χαρακτηριστικά του συστήματος. Συμπερασματικά, έχει καταστεί σαφές πως με την παρουσία της επιφανειοδραστικής οργανικής ύλης στην επιφάνεια των σταγονιδίων μεταβάλλονται οι ιδιότητες του διαλύτη που στην προκειμένη περίπτωση ήταν το νερό. Όπως έχει προκύψει, εξίσου σημαντικός είναι ο ρόλος που διαδραματίζει η οργανική ύλη στη διεπαφή υγρού-αερίου καθώς και στην διαμόρφωση της δομής του άλατος που βρίσκεται στο σταγονίδιο.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Διπλωματική.pdf
Size
1.45 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
1415f322bfb43fc8ce8a4e606f236471