光化学スモッグは、太陽光、窒素酸化物(NOx)、揮発性有機化合物(VOC)が関与する複雑な一連の反応によって形成されます。このプロセスは、太陽光が二酸化窒素([latex]NO_2[/latex])を一酸化窒素(NO)と酸素原子(O)に分解することから始まります。この遊離酸素原子は、分子状酸素([latex]O_2[/latex])と結合して、スモッグの主要成分である地上オゾン([latex]O_3[/latex])を形成します。

(画像はイメージです)
光化学スモッグは、太陽光、窒素酸化物(NOx)、揮発性有機化合物(VOC)が関与する複雑な一連の反応によって形成されます。このプロセスは、太陽光が二酸化窒素([latex]NO_2[/latex])を一酸化窒素(NO)と酸素原子(O)に分解することから始まります。この遊離酸素原子は、分子状酸素([latex]O_2[/latex])と結合して、スモッグの主要成分である地上オゾン([latex]O_3[/latex])を形成します。
The formation of photochemical smog is a cyclical process driven by solar radiation. The cycle begins in the morning rush hour, when vehicles emit large quantities of nitrogen oxides (NOx) and volatile organic compounds (VOCs). Sunlight’s ultraviolet (UV) radiation provides the energy for the initial key reaction: the photolysis of nitrogen dioxide ([latex]NO_2 \\xrightarrow{h\nu} NO + O[/latex]). The highly reactive atomic oxygen (O) then quickly combines with diatomic oxygen ([latex]O_2[/latex]) to form ozone ([latex]O_3[/latex]): [latex]O + O_2 \\rightarrow O_3[/latex]. Normally, this ozone would be destroyed by reacting with the nitric oxide (NO) produced in the first step, reforming [latex]NO_2[/latex] and [latex]O_2[/latex] in a null cycle. However, the presence of VOCs disrupts this balance.
VOCs react with hydroxyl radicals (OH) in the atmosphere to form peroxy radicals ([latex]RO_2[/latex]). These peroxy radicals are highly effective at oxidizing NO to [latex]NO_2[/latex] without consuming an ozone molecule: [latex]RO_2 + NO \rightarrow RO + NO_2[/latex]. This reaction rapidly regenerates [latex]NO_2[/latex], which can then be photolyzed again to produce more ozone, while also preventing NO from depleting the existing ozone. This leads to a net accumulation of ozone throughout the day, with concentrations typically peaking in the afternoon. The complex mixture also includes other harmful secondary pollutants like peroxyacetyl nitrate (PAN), aldehydes, and nitric acid, creating the characteristic hazy, irritant-laden air known as smog.
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光化学スモッグ
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
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