Approach for measuring the chemistry of individual particles in the size range critical for cloud formation

Analytical Chemistry

Volumn 83, Issue 6, 2011, Pages 2271-2278

  Zauscher, Melanie D ^a   Moore, Meagan J K ^b   Lewis, Gregory S ^d   Hering, Susanne V ^d   Prather, Kimberly A ^b,c  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d AEROSOL DYNAMICS INC   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AEROSOL CHEMISTRY; AEROSOL PARTICLES; ANALYTICAL METHOD; CLOUD CONDENSATION NUCLEI; CLOUD DROPLETS; CLOUD FORMATION; CONTINUOUS MEASUREMENTS; IN-SITU MEASUREMENT; INDIVIDUAL PARTICLES; PARTICLE COMPOSITION; SIZE RANGES; TEMPORAL VARIABILITY; ULTRA-FINE AEROSOLS;

MASS SPECTROMETERS; MASS SPECTROMETRY;

ATMOSPHERIC AEROSOLS;

WATER;

AEROSOL; ARTICLE; CHEMISTRY; MASS SPECTROMETRY; PARTICLE SIZE; PRECIPITATION; TIME;

AEROSOLS; CHEMICAL PRECIPITATION; MASS SPECTROMETRY; PARTICLE SIZE; TIME FACTORS; WATER;

EID: 79954596001     PISSN: 00032700     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac103152g     Document Type: Article

References (86)

1. McFiggans, G.; Artaxo, P.; Baltensperger, U.; Coe, H.; Facchini, M. C.; Feingold, G.; Fuzzi, S.; Gysel, M.; Laaksonen, A.; Lohmann, U.; Mentel, T. F.; Murphy, D. M.; O'Dowd, C. D.; Snider, J. R.; Weingartner, E. Atmos. Chem. Phys. 2006, 6, 2593-2649.
2. Solomon, S.; Qin, D.; Manning, M.; Chen, Z.; Marquis, M.; Averyt, K. B.; Tignor, M.; Miller, H. L. Climate Change 2007: The Physical Science Basis; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2007.
3. Andreae, M. O.; Rosenfeld, D. Earth Sci. Rev. 2008, 89, 13-41.
4. Pierce, J. R.; Adams, P. J. Atmos. Chem. Phys. 2009, 9, 1339-1356.
5. Roberts, G. C.; Nenes, A. Aerosol Sci. Technol. 2005, 39, 206-221.
6. Seinfeld, J. H.; Pandis, S. N. Atmospheric Chemistry and Physics; John Wiley & Sons: New York, 1998.
7. Lohmann, U.; Feichter, J. Atmos. Chem. Phys. 2005, 5, 715-737.
8. Pruppacher, H. R.; Klett, J. D. Microphysics of Clouds and Precipitation, 2nd revised and enlarged ed. with an Introduction to Cloud Chemistry and Cloud Electricity ed.; Kluwer Academic Publishers: Norwell, MA, 1997.
9. Furutani, H. F.; Dall'osto, M.; Roberts, G. C.; Prather, K. A. Atmos. Environ. 2008, 42, 3130-3142.
10. Merikanto, J.; Spracklen, D. V.; Mann, G. W.; Pickering, S. J.; Carslaw, K. S. Atmos. Chem. Phys. 2009, 9, 8601-8616.
11. Clarke, A. D.; Owens, S. R.; Zhou, J. J. Geophys. Res. 2006, 111, DOI: 10.1029/2005jd006565. (Pubitemid 43675919)
12. Pierce, J. R.; Adams, P. J. J. Geophys. Res. 2006, 111, DOI: 10.1029/2005JD006186. (Pubitemid 43675920)
13. Pierce, J. R.; Adams, P. J. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 1367-1379.
14. Smith, J. N.; Barsanti, K. C.; Friedli, H. R.; Ehn, M.; Kulmala, M.; Collins, D. R.; Scheckman, J. H.; Williams, B. J.; McMurry, P. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 6634-6639.
15. Johnston, M. V.; Wang, S. Y.; Reinard, M. S. Appl. Spectrosc. 2006, 60, 264A-272A.
16. Wex, H.; McFiggans, G.; Henning, S.; Stratmann, F. Geophys. Res. Lett. 2010, 37, L10805.
17. Tiitta, P.; Miettinen, P.; Vaattovaara, P.; Joutsensaari, T. P.; Virtanen, A.; Raatikainen, T.; Aalto, P.; Portin, H.; Romakkaniemi, S.; Kokkola, H.; Lehtinen, K. E. J.; Kulmala, M.; Laaksonen, A. Atmos. Environ. 2010, 44, 976-986.
18. Cubison, M. J.; Ervens, B.; Feingold, G.; Docherty, K. S.; Ulbrich, I. M.; Shields, L.; K., P.; Hering, S.; Jimenenez, J. L. Atmos. Chem. Phys. 2008, 8, 5649-5667.
19. Gysel, M.; Crosier, J.; Topping, D. O.; Whitehead, J. D.; Bower, K. N.; Cubison, M. J.; Williams, P. I.; Flynn, M. J.; McFiggans, G. B.; Coe, H. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 6131-6144.
20. Bougiatioti, A.; Fountoukis, C.; Kalivitis, N.; Pandis, S. N.; Nenes, A.; Mihalopoulos, N. Atmos. Chem. Phys. 2009, 9, 7053-7066.
21. Rose, D.; Nowak, A.; Achtert, P.; Wiedensohler, A.; Hu, M.; Shao, M.; Zhang, Y.; Andreade, M. O.; Poschl, U. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 3365-3383.
22. Lance, S.; Nenes, A.; Mazzoleni, C.; Dubey, M. K.; Gates, H.; Varutbangkul, V.; Rissman, T. A.; Murphy, S. M.; Sorooshian, A.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H.; Feingold, G.; Jonsson, H. H. J. Geophys. Res. 2009, 114, D00F15.
23. VanReken, T. M.; Rissman, T. A.; Roberts, G. C.; Varutbangkul, V.; Jonsson, H. H.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. J. Geophys. Res. 2003, 108, 46333.
24. Stroud, C. A.; Bruintjes, R.; Nemitz, E.; Guenther, A. B.; Nandi, S. J. Atmos. Sci. 2007, 64, 441-459.
25. Sardar, S. B.; Fine, P. M.; Mayo, P. R.; Sioutas, C. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 932-944.
26. Hughes, L. S.; Cass, G. R. Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 1153-1161.
27. Chen, S. C.; Tsai, C. J.; Chou, C. C. K.; Roam, G. D.; Cheng, S. S.; Wang, Y. N. Atmos. Environ. 2010, 44, 533-540.
28. Held, A.; Rathbone, G. J.; Smith, J. N. Aerosol Sci. Technol. 2009, 43, 264-272.
29. Smith, J. N.; Moore, K. F.; McMurry, P. H.; Eisele, F. L. Aerosol Sci. Technol. 2004, 38, 100-110.
30. Jayne, J. T.; Leard, D. C.; Zhang, X.; Davidovits, P.; Smith, K. A.; Kolb, C. E.; Worsnop, D. R. Aerosol Sci. Technol. 2000, 33, 49-70.
31. Sun, J. Y.; Zhang, Q.; Canagaratna, M. R.; Zhang, Y. M.; Ng, N. L.; Sun, Y. L.; Jayne, J. T.; Zhang, X. C.; Zhang, X. Y.; Worsnop, D. R. Atmos. Environ. 2010, 44, 131-140.
32. Laitinen, T.; Hartonen, K.; Kulmala, M.; Riekkola, M. L. Boreal Environ. Res. 2009, 14, 539-549.
33. Panel on Aerosol Radiative Forcing and Climate Change, N. R. C. A Plan for a Research Program on Aerosol Radiative Forcing and Climate Change; National Academy Press: Washington, D.C., 1996.
34. Hudson, J. G.; Li, H. J. Atmos. Sci. 1995, 52, 3031-3040.
35. Garrett, T. J.; Hobbs, P. V. J. Atmos. Sci. 1995, 52, 2977-2984.
36. Matsuki, A.; Schwarzenboeck, A.; Venzac, H.; Laj, P.; Crumeyrolle, S.; Gomes, L. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 1057-1069.
37. Kojima, T.; Buseck, P. R.; Reeves, J. M. J. Geophys. Res. 2005, 110, D09203.
38. Petzolda, A.; Strömb, J.; Ohlssonb, S.; Schrödera, F. P. Atmos. Res. 1998, 49, 21-34.
39. Twohy, C. H.; Gandrud, B. W. Geophys. Res. Lett. 1998, 25, 1359-1362.
40. Twohy, C. H.; Anderson, J. R.; Crozier, P. A. Geophys. Res. Lett. 2005, 32, L19805.
41. Utsunomiya, S.; Jensen, K. A.; Keeler, G. J.; Ewing, R. C. Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 2289-2297.
42. Maynard, A. D. J. Aerosol Sci. 1995, 26, 757-777.
43. Twohy, C. H.; Anderson, J. R. Environ. Res. Lett. 2008, 3, 9.
44. Pratt, K. A.; Mayer, J. E.; Holecek, J. C.; Moffet, R. C.; Sanchez, R. O.; Rebotier, T. P.; Furutani, H. F.; Gonin, M.; Fuhrer, K.; Su, Y. X.; Guazzotti, S. A.; Prather, K. A. Anal. Chem. 2009, 81, 1792-1800.
45. Wang, S. Y.; Zordan, C. A.; Johnston, M. V. Anal. Chem. 2006, 78, 1750-1754.
46. Su, Y. X.; Sipin, M. F.; Furutani, H. F.; Prather, K. A. Anal. Chem. 2004, 76, 712-719.
47. Phares, D. J.; Rhoads, K. P.; Wexler, A. S. Aerosol Sci. Technol. 2002, 36, 583-592.
48. Carson, P. G.; Johnston, M. V.; Wexler, A. S. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1997, 11, 993-996.
49. Cubison, M. J.; Alfarra, M. R.; Allan, J.; Bower, K. N.; Coe, H.; McFiggans, G. B.; Whitehead, J. D.; Williams, P. I.; Zhang, Q.; Jimenez, J. L.; Hopkins, J.; Lee, J. Atmos. Chem. Phys. 2006, 6, 5573-5588.
50. Zelenyuk, A.; Imre, D.; Earle, M.; Easter, R.; Korolev, A.; Leaitch, R.; Liu, P.; Macdonald, A. M.; Ovchinnikov, M.; Strapp, W. Anal. Chem. 2010, 82, 7943-7951.
51. Toner, S. M.; Shields, L. G.; Sodeman, D. A.; Prather, K. A. Atmos. Environ. 2008, 42, 568-581.
52. Shields, L. G.; Qin, X. Y.; Toner, S. M.; Prather, K. A. Aerosol Sci. Technol. 2008, 42, 674-684.
53. Su, Y. X.; Sipin, M. F.; Spencer, M. T.; Qin, X. Y.; Moffet, R. C.; Shields, L. G.; Prather, K. A.; Venkatachari, P.; Jeong, C. H.; Kim, E.; Hopke, P. K.; Gelein, R. M.; Utell, M. J.; Oberdorster, G.; Berntsen, J.; Devlin, R. B.; Chen, L. C. Aerosol Sci. Technol. 2006, 40, 437-455.
54. Su, Y. X.; Sipin, M. F.; Prather, K. A.; Gelein, R. M.; Lunts, A.; Oberdorster, G. Aerosol Sci. Technol. 2005, 39, 400-407.
55. Zelenyuk, A.; Yang, J.; Choi, E.; Imre, D. Aerosol Sci. Technol. 2009, 43, 411-424.
56. Lake, D. A.; Tolocka, M. P.; Johnston, M. V.; Wexler, A. S. Environ. Sci. Technol. 2003, 37, 3268-3274.
57. Hering, S. V.; Stolzenburg, M. R.; Quant, F. R.; Oberreit, D. R.; Keady, P. B. Aerosol Sci. Technol. 2005, 39, 659-672.
58. Weber, R. J.; Orsini, D.; Daun, Y.; Lee, Y. N.; Klotz, P. J.; Brechtel, F. J. Aerosol Sci. Technol. 2001, 35, 718-727.
59. Sierau, B.; Stratmann, F. J. Aerosol Sci. 2003, 34, 225-242.
60. Noblitt, S. D.; Lewis, G. S.; Liu, Y.; Hering, S. V.; Collett, J. L.; Henry, C. S. Anal. Chem. 2009, 81, 10029-10037.
61. Morawska, L.; Wang, H.; Ristovski, Z. D.; Jayartne, E. R.; Johnson, G.; Cheung, H. C.; Ling, X.; He, C. J. Environ. Monit. 2009, 11, 1758-1773.
62. Burleson, D. J.; Driessen, M. D.; Penn, R. L. J. Environ. Sci. Health, Part A: Toxic/Hazard. Subst. Environ. Eng. 2004, 39, 2707-2753.
63. Hering, S. V.; Stolzenburg, M. R. Aerosol Sci. Technol. 2005, 39, 428-436.
64. Iida, K.; Stolzenburg, M. R.; McMurry, P. H.; Smith, J. N.; Quant, F. R.; Oberreit, D. R.; Keady, P. B.; Eiguren-Fernandez, A.; Lewis, G. S.; Kreisberg, N. M.; Hering, S. V. Aerosol Sci. Technol. 2008, 42, 862-871.
65. Song, X. H.; Hopke, P. K.; Fergenson, D. P.; Prather, K. A. Anal. Chem. 1999, 71, 860-865.
66. Pratt, K. A.; Hatch, L. E.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 5276-5281.
67. Sullivan, R. C.; Guazzotti, S. A.; Sodeman, D. A.; Prather, K. A. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 1213-1236.
68. Dekenberger, K. A.; Moffet, R. C.; Holecek, J. C.; Rebotier, T. P.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 5439-5446.
69. Bhave, P. V.; Allen, J. O.; Morrical, B. D.; Fergenson, D. P.; Cass, G. R.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 4868-4879.
70. Angelino, S.; Suess, D. T.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2001, 35, 3130-3138.
71. Liu, D. Y.; Prather, K. A.; Hering, S. V. Aerosol Sci. Technol. 2000, 33, 71-86.
72. Petters, M. D.; Kreidenweis, S. M. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 1961-1971.
73. Choularton, T. W.; Bower, K. N.; Weingartner, E.; Crawford, I.; Coe, H.; Gallagher, M. W.; Flynn, M.; Crosier, J.; Connolly, P.; Targino, A.; Alfarra, M. R.; Baltensperger, U.; Sjogren, S.; Verheggen, B.; Cozic, J.; Gysel, M. Faraday Discuss. 2008, 137, 205-222.
74. Shilling, J. E.; King, S. M.; Mochida, M.; Worsnop, D. R.; Martin, S. T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 3358-3368.
75. Sullivan, R. C.; Moore, M. J. K.; Petters, M. D.; Kreidenweis, S. M.; Roberts, G. C.; Prather, K. A. Atmos. Chem. Phys. 2009, 9, 3303-3316.
76. Asmi, E.; Frey, A.; Virkkula, A.; Ehn, M.; Manninen, H. E.; Timonen, H.; Tolonen-Kivimaki, O.; Aurela, M.; Hillamo, R.; Kulmala, M. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 4253-4271.
77. Jung, H.; Arellanes, C.; Zhao, Y.; Paulson, S.; Anastasio, C.; Wexler, A. Aerosol Sci. Technol. 2010, 44, 1113-1121.
78. Weingartner, E.; Burtscher, H.; Baltensperger, U. Atmos. Environ. 1997, 31, 2311-2327.
79. Neubauer, K. R.; Johnston, M. V.; Wexler, A. S. Atmos. Environ. 1998, 32, 2521-2529.
80. Morrical, B. D.; Fergenson, D. P.; Prather, K. A. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1998, 9, 1068-1073.
81. Spencer, M. T.; Shields, L. G.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 1303-1309.
82. Ault, A. P.; Moore, M. J. K.; Furutani, H. F.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 3500-3506.
83. Ault, A. P.; Gaston, C.; Wang, Y.; Dominguez, G.; Thiemens, M. H.; Prather, K. A. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 1954-1961.
84. Healy, R. M.;O'Connor, I. P.; Hellebust, S.; Allanic, A.; Sodeau, J. R.; Wenger, J. C. Atmos. Environ. 2009, 43, 6408-6414.
85. Spencer, M. T.; Prather, K. A. Aerosol Sci. Technol. 2006, 40, 585-594.
86. Moore, R. H.; Nenes, A. Aerosol Sci. Technol. 2009, 43, 1192-1207.