Parameterizations for ice nucleation in biological and atmospheric systems

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 11, Issue 46, 2009, Pages 10839-10850

  Koop, Thomas ^a   Zobrist, Bernhard ^a,b  

^a BIELEFELD UNIVERSITY   (Germany)

^b Land Climate Dynamics Group   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMMONIUM SULFATE; ANTIFREEZE PROTEIN; GLUCOSE; ICE; MACROGOL DERIVATIVE;

AEROSOL; ARTICLE; CHEMISTRY; FREEZING; MAGNETISM; PHASE TRANSITION; SOLUTION AND SOLUBILITY; TEMPERATURE; THERMODYNAMICS;

AEROSOLS; AMMONIUM SULFATE; ANTIFREEZE PROTEINS; FREEZING; GLUCOSE; ICE; MAGNETICS; PHASE TRANSITION; POLYETHYLENE GLYCOLS; SOLUTIONS; TEMPERATURE; THERMODYNAMICS;

EID: 70450250117     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b914289d     Document Type: Article

References (117)

1. 2O: A Biography of Water, Weidenfeld and Nicolson, London, 1999
2. C. A. Angell Annu. Rev. Phys. Chem. 1983 34 593 630
3. H. R. Pruppacher and J. D. Klett, Microphysics of Clouds and Precipitation, Kluwer, Dordrecht, 1997
4. O. Mishima H. E. Stanley Nature 1998 396 329 335
5. T. Koop B. P. Luo A. Tsias T. Peter Nature 2000 406 611 614
6. Biological Ice Nucleation and its Applications, ed., R. E. Lee, G. J. Warren, and, L. V. Gusta, American Phytopathological Society, St. Paul, 1995
7. M. B. Baker Science 1997 276 1072 1078
8. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, 2007, ed., S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, and, H. L. Miller, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2007
9. U. Lohmann J. Feichter Atmos. Chem. Phys. 2005 5 715 737
10. M. B. Baker T. Peter Nature 2008 451 299 300
11. M. O. Andreae D. Rosenfeld Earth-Sci. Rev. 2008 89 13 41
12. P. J. DeMott, in Cirrus, ed., D. K. Lynch, K. Sassen, D. O. C. Starr, and, G. Stephens, Oxford Univ. Press, Oxford, 2002, ch. 5, pp. 102-135
13. B. Kärcher U. Lohmann J. Geophys. Res. 2003 108 4402
14. K. N. Liou Mon. Weather Rev. 1986 114 1167 1199
15. D. P. Wylie W. P. Menzel H. M. Woolf K. I. Strabala J. Clim. 1994 7 1972 1986
16. P. H. Wang P. Minnis M. P. McCormick G. S. Kent K. M. Skeens J. Geophys. Res. 1996 101 29407 29429
17. D. P. Wylie W. P. Menzel J. Clim. 1999 12 170 184
18. P. Forster, V. Ramaswamy, P. Artaxo, T. Berntsen, R. Betts, D. W. Fahey, J. Haywood, J. Lean, D. C. Lowe, G. Myhre, J. Nganga, R. Prinn, G. Raga, M. Schulz and R. Van Dorland, in Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, ed., S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, and, H. L. Miller, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2007, ch. 2, pp. 129-234
19. S. C. Sherwood A. E. Dessler Geophys. Res. Lett. 2000 27 2513 2516
20. J. R. Holton A. Gettelman Geophys. Res. Lett. 2001 28 2799 2802
21. S. J. Evans R. Toumi J. E. Harries M. P. Chipperfield J. Russell J. Geophys. Res. 1998 103 8715 8725
22. D. B. Kirk-Davidoff E. J. Hintsa J. G. Anderson D. W. Keith Nature 1999 402 399 401
23. V. L. Dvortsov S. Solomon J. Geophys. Res. 2001 106 7505 7514
24. D. T. Shindell Geophys. Res. Lett. 2001 28 1551 1554
25. P. M. D. Forster K. P. Shine Geophys. Res. Lett. 2002 29 1086
26. A. Stenke V. Grewe Atmos. Chem. Phys. 2005 5 1257 1272
27. W. S. Tian M. P. Chipperfield D. R. Lü Adv. Atmos. Sci. 2009 26 423 437
28. A. K. Bertram D. D. Patterson J. J. Sloan J. Phys. Chem. 1996 100 2376 2383
29. T. Koop H. P. Ng L. T. Molina M. J. Molina J. Phys. Chem. A 1998 102 8924 8931
30. H. Y. A. Chang T. Koop L. T. Molina M. J. Molina J. Phys. Chem. A 1999 103 2673 2679
31. Y. Chen P. J. DeMott S. M. Kreidenweis D. C. Rogers D. E. Sherman J. Atmos. Sci. 2000 57 3752 3766
32. H. Vortisch B. Krämer I. Weidinger L. Wöste T. Leisner M. Schwell H. Baumgärtel E. Rühl Phys. Chem. Chem. Phys. 2000 2 1407 1413
33. O. Möhler O. Stetzer S. Schaefers C. Linke M. Schnaiter R. Tiede H. Saathoff M. Krämer A. Mangold P. Budz P. Zink J. Schreiner K. Mauersberger W. Haag B. Kärcher U. Schurath Atmos. Chem. Phys. 2003 3 211 223
34. J. P. D. Abbatt S. Benz D. J. Cziczo Z. Kanji U. Lohmann O. Möhler Science 2006 313 1770 1773
35. B. H. Larson B. D. Swanson J. Phys. Chem. A 2006 110 1907 1916
36. B. Zuberi A. K. Bertram C. A. Cassa L. T. Molina M. J. Molina Geophys. Res. Lett. 2002 29 1504
37. C. M. Archuleta P. J. DeMott S. M. Kreidenweis Atmos. Chem. Phys. 2005 5 2617 2634
38. O. Möhler P. R. Field P. Connolly S. Benz H. Saathoff M. Schnaiter R. Wagner R. Cotton M. Kramer A. Mangold A. J. Heymsfield Atmos. Chem. Phys. 2006 6 3007 3021
39. D. A. Knopf T. Koop J. Geophys. Res. 2006 111 D12201
40. C. Marcolli S. Gedamke T. Peter B. Zobrist Atmos. Chem. Phys. 2007 7 5081 5091
41. F. Zimmermann M. Ebert A. Worringen L. Schuetz S. Weinbruch Atmos. Environ. 2007 41 8219 8227
42. B. Zobrist C. Marcolli T. Peter T. Koop J. Phys. Chem. A 2008 112 3965 3975
43. M. L. Eastwood S. Cremel M. Wheeler B. J. Murray E. Girard A. K. Bertram Geophys. Res. Lett. 2009 36 L02811
44. B. Zuberi A. K. Bertram T. Koop L. T. Molina M. J. Molina J. Phys. Chem. A 2001 105 6458 6464
45. M. E. Wise K. J. Baustian M. A. Tolbert Atmos. Chem. Phys. 2009 9 1639 1646
46. B. Zobrist C. Marcolli T. Koop B. P. Luo D. M. Murphy T. Corti A. Zardini U. Lohmann S. Fueglistaler D. J. Cziczo U. K. Krieger P. K. Hudson D. S. Thomson T. Peter Atmos. Chem. Phys. 2006 6 3115 3129
47. W. Cantrell C. Robinson Geophys. Res. Lett. 2006 33 L07802
48. A. J. Prenni M. D. Petters A. Faulhaber C. M. Carrico P. J. Ziemann S. M. Kreidenweis P. J. DeMott Geophys. Res. Lett. 2009 36 L06808
49. M. D. Petters M. T. Parsons A. J. Prenni P. J. DeMott S. M. Kreidenweis C. M. Carrico A. P. Sullivan G. R. McMeeking E. Levin C. E. Wold J. L. Collett, Jr. H. Moosmüller J. Geophys. Res. 2009 114 D07209
50. S. E. Wood M. B. Baker B. D. Swanson Rev. Sci. Instrum. 2002 73 3988 3996
51. K. Diehl S. Matthias-Maser R. Jaenicke S. K. Mitra Atmos. Res. 2002 61 125 133
52. N. von Blohn S. K. Mitra K. Diehl S. Borrmann Atmos. Res. 2005 78 182 189
53. O. Möhler P. J. DeMott G. Vali Z. Levin Biogeosciences 2007 4 1059 1071
54. B. C. Christner C. E. Morris C. M. Foreman R. Cai D. C. Sands Science 2008 319 1214 1214
55. O. Möhler D. G. Georgakopoulos C. E. Morris S. Benz V. Ebert S. Hunsmann H. Saathoff M. Schnaiter R. Wagner Biogeosciences 2008 5 1425 1435
56. G. Vali Atmos. Chem. Phys. 2008 8 5017 5031
57. R. C. Schnell G. Vali J. Atmos. Sci. 1976 33 1554 1564
58. P. J. DeMott K. Sassen M. R. Poellot D. Baumgardner D. C. Rogers S. D. Brooks A. J. Prenni S. M. Kreidenweis Geophys. Res. Lett. 2003 30 1732
59. K. Sassen P. J. DeMott J. M. Prospero M. R. Poellot Geophys. Res. Lett. 2003 30 1633
60. K. A. Pratt P. J. DeMott J. R. French Z. Wang D. L. Westphal A. J. Heymsfield C. H. Twohy A. J. Prenni K. A. Prather Nat. Geosci. 2009 2 398 401
61. A. J. Prenni M. D. Petters S. M. Kreidenweis C. L. Heald S. T. Martin P. Artaxo R. M. Garland A. G. Wollny U. Pöschl Nat. Geosci. 2009 2 402 405
62. F. Franks S. F. Mathias R. M. H. Hatley Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 1990 326 517 531
63. A. L. DeVries D. E. Wohlschlag Science 1969 163 1073 1075
64. A. L. DeVries Comp. Biochem. Physiol., Part A: Mol. Integr. Physiol. 1982 73 627 640
65. P. Mazur Am. J. Physiol. 1984 247 C125 C142
66. D. J. Bowles P. J. Lillford D. A. Rees I. A. Shanks Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2002 357 829 955
67. Y. Yeh R. E. Feeney Chem. Rev. 1996 96 601 617
68. K. E. Zachariassen E. Kristiansen Cryobiology 2000 41 257 279
69. L. R. Maki E. L. Galyan M. M. Chang-Chien D. R. Caldwell Appl. Microbiol. 1974 28 456 459
70. J. O. Krog K. E. Zachariassen B. Larsen O. Smidsrod Nature 1979 282 300 301
71. C. E. Morris D. G. Georgakopoulos D. C. Sands J. Phys. IV 2004 121 87 103
72. K. E. Zachariassen Physiol. Rev. 1985 65 799 832
73. P. W. Wilson A. F. Heneghan A. D. J. Haymet Cryobiology 2003 46 88 98
74. K. E. Zachariassen E. Kristiansen S. A. Pedersen H. T. Hammel Cryobiology 2004 48 309 321
75. J. O. M. Karlsson E. G. Cravalho M. Toner J. Appl. Phys. 1994 75 4442 4455
76. V. I. Khvorostyanov J. A. Curry J. Atmos. Sci. 2004 61 2676 2691
77. G. Zhao D. W. Luo D. Y. Gao AIChE J. 2006 52 2596 2606
78. R. W. Salt Can. J. Zool. 1959 37 59 69
79. G. Zhao D. W. Luo D. Y. Gao Annu. Rev. Phytopathol. 1983 21 363 384
80. R. S. Pearce Ann. Bot. 2001 87 417 424
81. A. P. MacKenzie Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 1977 278 167 189
82. D. H. Rasmussen J. Cryst. Growth 1982 56 56 66
83. W. Block S. R. Young Cryo-Lett. 1979 1 85 91
84. R. E. Lee K. E. Zachariassen J. G. Baust Cryobiology 1981 18 511 514
85. P. W. Wilson A. D. J. Haymet Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 2679 2682
86. U. Gehrken J. Insect Physiol. 1984 30 421 429
87. C. Chen W. Z. Li Acta Phys.-Chim. Sin. 2008 24 74 78
88. A. K. Bertram T. Koop L. T. Molina M. J. Molina J. Phys. Chem. A 2000 104 584 588
89. D. H. Rasmussen and A. P. MacKenzie, in Water Structure at the Water Polymer Interface, ed., H. H. G. Jellinek, Plenum Press, New York, 1972, pp. 126-145
90. B. Zobrist U. G. Weers T. Koop J. Chem. Phys. 2003 118 10254 10261
91. N. Kimizuka C. Viriyarattanasak T. Suzuki Cryobiology 2008 56 80 87
92. B. Zobrist C. Marcolli D. A. Pedernera T. Koop Atmos. Chem. Phys. 2008 8 5221 5244
93. N. Kimizuka T. Suzuki J. Phys. Chem. B 2007 111 2268 2273
94. T. Koop Z. Phys. Chem. 2004 218 1231 1258
95. O. Siggaard-Andersen R. A. Durst A. H. J. Maas Pure Appl. Chem. 1984 56 567 594
96. B. E. Michel M. R. Kaufmann Plant Physiol. 1973 51 914 916
97. A. A. Steuter A. Mozafar J. R. Goodin Plant Physiol. 1981 67 64 67
98. K. Kiyosawa Biophys. Chem. 2003 104 171 188
99. D. J. Winzor Biophys. Chem. 2004 107 317 323
100. B. J. Murray Atmos. Chem. Phys. 2008 8 5423 5433
101. H. -M. Hung A. Malinowski S. T. Martin J. Phys. Chem. A 2002 106 293 306
102. B. D. Swanson J. Atmos. Sci. 2009 66 741 754
103. G. Vali M. Christensen R. W. Fresh E. L. Galyan L. R. Maki R. C. Schnell J. Atmos. Sci. 1976 33 1565 1570
104. C. E. Morris, personal communication, 2009
105. K. Sassen G. C. Dodd J. Atmos. Sci. 1988 45 1357 1369
106. P. J. DeMott M. P. Meyers W. R. Cotton J. Atmos. Sci. 1994 51 77 90
107. M. B. Baker M. Baker Geophys. Res. Lett. 2004 31 L19102
108. K. Miller Comp. Biochem. Physiol., Part A: Mol. Integr. Physiol. 1982 73 595 604
109. U. Gehrken Comp. Biochem. Physiol., Part A: Mol. Integr. Physiol. 1995 112 207 214
110. U. Gehrken J. Insect Physiol. 1989 35 347 352
111. U. Gehrken J. Insect Physiol. 1992 38 519 324
112. N. Li C. A. Andorfer J. G. Duman J. Exp. Biol. 1998 201 2243 2251
113. E. Kristiansen S. A. Pedersen K. E. Zachariassen Cryobiology 2008 57 122 129
114. N. Amornwittawat S. Wang J. Banatlao M. Chung E. Velasco J. G. Duman X. Wen Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2009 1794 341 346
115. W. Block Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 1990 326 613 633
116. T. Koop Bull. Chem. Soc. Jpn. 2002 75 2587 2588
117. D. M. Murphy T. Koop Q. J. R. Meteorol. Soc. 2005 131 1539 1565