Необычно теплый участок морской воды у западного побережья в конце 2014 и 2015 годов, получивший прозвище «капля», имел каскадный эффект вверх и вниз по побережью. Его сфера влияния была сосредоточена на морской среде, но распространялась и на погоду на суше.
Исследование Университета Вашингтона Ботелла теперь показывает, что эта сильная оффшорная модель также повлияла на качество воздуха. Климатическая картина повысила уровень озона над Вашингтоном, Орегоном, западной Ютой и северной Калифорнией, согласно исследованию, опубликованному в феврале.15 в Geophysical Research Letters, журнале Американского геофизического союза.
«Вашингтон и Орегон были действительно в яблочко для всего этого из-за расположения ветров», - сказал ведущий автор Дэн Джаффе, профессор атмосферных наук в Вашингтонском университете Ботелла. «Солт-Лейк-Сити и Сакраменто были на пороге этого события, но из-за того, что уровень озона в них обычно выше, эти города испытали некоторые из наиболее острых последствий».
Другой автор - Лэй Чжан, научный сотрудник UW Bothell.
Исследование показало, что земные эффекты «капли» - высокие температуры, низкая облачность и более спокойный воздух - были идеальными ингредиентами для производства озона. Уровни озона в июне 2015 года были на 3-13 частей на миллиард выше, чем в среднем по северо-западу США. Эта закономерность привела к тому, что концентрации в Солт-Лейк-Сити и Сакраменто превысили разрешенные федеральным законодательством пределы.
Озон - это невидимый компонент смога, который является вторичным загрязнителем, образующимся в результате цепной реакции. Автомобили, заводы и другие источники загрязняют атмосферу. Затем солнечные лучи дают искру для химических реакций, в результате которых образуются три связанных атома кислорода озона. Эта молекула опасна для здоровья человека и регулируется федеральными нормами.
Исследовательская группа Джаффе измеряет содержание озона с 2004 года на вершине горы Бэчелор в центральном Орегоне, чтобы выявить источники озона и других загрязняющих веществ, таких как лесные пожары, перенос загрязняющих веществ из-за рубежа и бытовое загрязнение из Соединенных Штатов. В июне 2015 года участники заметили всплеск озона выше любых предыдущих измерений.
"Сначала мы подумали: "Вау, может, мы ошиблись". Мы посмотрели на наши датчики, чтобы увидеть, не допустили ли мы ошибку при калибровке. Но мы не смогли найти никаких ошибок», - сказал Джаффе. «Затем я просмотрел другие данные об озоне со всего тихоокеанского северо-запада, и в том году у всех были высокие показатели."
Измерения Джеффа взяты из обсерватории Маунт-Бакалавр Вашингтонского университета в центральном Орегоне. Члены его группы используют подъемники горнолыжного склона в качестве транспорта и электроэнергии для обеспечения круглогодичных измерений на вершине высотой 9 000 футов. Воздух с помощью вакуумных насосов всасывается в комнату, где его пробы отбираются различными приборами в лифтовой рубке на вершине.
Уровни озона в обсерватории в июне 2015 года были на 12 частей на миллиард выше, чем в среднем по предыдущим наблюдениям за это время. Джаффе узнал, что менеджеры по контролю качества воздуха в Сакраменто и Солт-Лейк-Сити несколько раз регистрировали восьмичасовые средние значения, превышающие предел в 70 частей на миллиард, установленный федеральным агентством по охране окружающей среды..
«Это было очень широко распространенное явление, вплоть до Калифорнии», - сказал Джаффе. «Менеджеры видели, что качество воздуха нарушало стандарты качества воздуха в течение многих дней, и они не знали, почему».
Новое исследование анализирует крупномасштабные климатические данные, чтобы показать, что районы, в которых зафиксировано более высокое, чем обычно, содержание озона, были теми же регионами, где были высокие температуры, слабые ветры и низкая облачность.
«В конечном счете, все это связано с каплей, которая была самым необычным метеорологическим событием за последние десятилетия», - сказал Джаффе. «Температура была высокой, и было гораздо меньше облачности, чем обычно, и то, и другое вызывает образование озона. И из-за этой системы высокого давления у побережья ветры были намного слабее, чем обычно. не дуйте, получите застой и загрязнение выше."
Доклад также обнаруживает влияние более высоких биогенных выбросов, ароматических выбросов от деревьев и растений, которые содержат естественные частицы, производящие озон.
Исследование сосредоточено на июне 2015 года, поскольку сезон лесных пожаров начался в июле и преобладал в условиях позднего лета. Группа Джаффе исследует этот эффект в отдельном проекте.
Хотя общепризнано, что более высокие температуры будут способствовать образованию озона, сказал Джаффе, это исследование предполагает, что климатические модели в более широком масштабе также играют роль в качестве воздуха и здоровье человека.
"Наши законы об охране окружающей среды должны быть написаны с пониманием того, что существует много вариаций от года к году, и с пониманием того, куда мы движемся в условиях изменения климата в долгосрочной перспективе", - сказал Джаффе. «Эта работа помогает нам понять связь между изменчивостью климата и качеством воздуха и может дать нам представление о том, чего ожидать, поскольку наша планета продолжает нагреваться».