Enligt USA:s miljöskyddsmyndighet (EPA) uppstår luftföroreningar när små partiklar bestående av sulfater, sot, jorddamm och organiskt kol sätter sig i luften. När solljus passerar genom atmosfären kan dessa partiklar sprida de inkommande ljusstrålarna, vilket resulterar i minskad sikt. Partiklarnas storlek och sammansättning avgör vilka ljusspridningseffekter som uppstår.
Begreppen "dis" och "smog" syftar på luftföroreningars effekter på sikten i atmosfären. Enligt Encyclopedia of Earth bildas dis när stora koncentrationer av kolväten och organiska föreningar kombineras med solljus. Fenomenet är mest framträdande över städer, men vindströmmar kan även transportera smog till landsbygdsområden. Partiklarna i dis förekommer i olika storlekar – vissa är lika små som ljusvågorna själva eller ännu mindre. Ljusspridningseffekter uppstår när ljusvågor möter partiklar av mindre eller jämförbar storlek.
Enligt Windows to the Universe kan luftföroreningspartiklar också påverka sikten genom att förändra nederbördsmönstret i atmosfären. Mindre partiklar, som organiskt kol, attraherar vattenånga och håller fast ångmolekylerna, medan andra partiklar, som damm, så småningom frigör dessa molekyler i form av regn. Detta kan leda till minskade nederbördsmängder, vilket gör att partikelmaterialen blir kvar i atmosfären. Effekten blir att fler partiklar i luften successivt försämrar siktens kvalitet.
Enligt Encyclopedia of Earth kan luftföroreningars påverkan på ljusets rörelse förändra den horisontella sikten och skapa den så kallade Rayleigh-effekten. Detta inträffar när ljuspartiklarna som utgör ljusvågorna kommer i kontakt med mindre partiklar. Eftersom solljus består av olika våglängder och färger avgör en viss våglängds storlek hur den interagerar med olika partikelstorlekar. När solljus möter mindre partiklar kan sikten begränsas till mellan 130 och 260 kilometer, beroende på våglängd och partikelstorlek. Rayleigh-effekten innebär att mängden ljus som ett objekt avger minskar, vilket i sin tur försämrar dess synlighet.
Partikelmaterialen i luftföroreningar kan både absorbera inkommande ljusvågor och sprida dem. Enligt Encyclopedia of Earth sker Mie-spridningseffekten när partiklar av liknande storlek som ljuspartiklarna absorberar och böjer de inkommande ljusvågorna. Resultatet blir att ljuset sprids i alla riktningar, och vissa strålar kan till och med reflekteras tillbaka mot den riktning de kom ifrån.
Enligt Georgia Institute of Technology kan Mie-spridningseffekten analyseras ytterligare med hjälp av Mieteorin, som bygger på en partikels storlek samt de riktningar i vilka ljuset sprids vid kontakt med partikeln. Teorin mäter en partikels förmåga att absorbera och böja ljusvågor. Eftersom Mie-spridningseffekten endast uppstår hos partiklar av liknande storlek gäller Mieteorin enbart för sådana partiklar.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online