С 1980-х годов загрязнение воздуха увеличилось во всем мире, но оно увеличивалось гораздо более быстрыми темпами в регионах, близких к экватору. Исследование, проведенное Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилл, теперь показывает, что эта меняющаяся карта глобальных выбросов создает больше общего количества озона во всем мире по сравнению с количеством выбрасываемого загрязнения, сигнализируя об эффекте, с которым может быть трудно справиться без стратегического политического планирования.
«Выбросы растут в местах, где влияние на образование озона гораздо больше», - сказал Джейсон Уэст, который вместе с бывшим аспирантом и первым автором Юцян Чжаном руководил исследованиями в UNC-Chapel Hill.«Тонна выбросов в регионе, близком к экватору, где много солнечного света и сильная жара, производит больше озона, чем тонна выбросов в регионе дальше от него».
Работа, которая появится в предварительном онлайн-выпуске журнала Nature Geoscience от 7 ноября, обеспечивает столь необходимый путь вперед в отношении того, где в мире можно стратегически сократить выбросы загрязняющих веществ, образующих озон, который, когда он присутствует в нижних слоях Атмосфера, или тропосфера, является одной из основных причин респираторных и сердечных заболеваний, связанных с загрязнением воздуха. (В верхних слоях атмосферы, или стратосфере, озон защищает от ультрафиолетовых лучей солнца.)
Чтобы донести мысль, Уэст объяснил, что выбросы в Китае увеличились больше, чем в Индии и Юго-Восточной Азии с 1980 по 2010 год, но Юго-Восточная Азия и Индия, несмотря на более низкий рост выбросов в этот период, по-видимому, внесли больший вклад в общее глобальное увеличение содержания озона из-за их близости к экватору.
Причина в том, что озон, парниковый газ и токсичный загрязнитель воздуха, не выделяется, а образуется, когда ультрафиолетовый свет попадает на оксиды азота (в основном выхлопные газы автомобилей и других источников). Когда эти загрязняющие вещества взаимодействуют с более интенсивным солнечным светом и более высокими температурами, это взаимодействие ускоряет химические реакции, в результате которых образуется озон. Более высокие температуры вблизи экватора также увеличивают вертикальное движение воздуха, перенося озонообразующие химические вещества выше в тропосферу, где они могут жить дольше и образовывать больше озона.
«Результаты оказались неожиданными, - сказал Уэст. «Мы думали, что местоположение будет иметь значение, но мы не подозревали, что это будет самый важный фактор, влияющий на общий уровень озона во всем мире. Наши результаты показывают, что то, где мир выбрасывает, важнее, чем его количество».
Чжан, Уэст и его коллеги, в том числе Оуэн Купер и Одри Годель, из Университета Колорадо в Боулдере и Лаборатории исследования системы Земли NOAA, использовали компьютерную модель для моделирования общего количества озона в тропосфере, части атмосфера, в которой озон вреден для человека и сельского хозяйства, в период с 1980 по 2010 год. Поскольку в этот период выбросы сместились на юг, они хотели ответить, что больше способствовало увеличению производства озона во всем мире: изменение величины выбросов или местоположения?
Чтобы выяснить это, команда использовала уникальный европейский набор данных наблюдений за озоном с коммерческих самолетов, чтобы подтвердить сильное увеличение содержания озона над Азией. Затем они наложили карту того, сколько загрязняющих веществ в мире выбрасывалось в 1980 году, на то, где мир выбрасывал его в 2010 году, и наоборот, в дополнение к другому сценарию роста выбросов метана, чтобы определить, что движет увеличением выбросов в мире. производство озона.
«Местоположение, безусловно», - сказал Уэст, доцент экологических наук в Школе глобального общественного здравоохранения UNC Gillings School of Global Public He alth.
Выводы указывают на несколько стратегий по сокращению приземного озона во всем мире, таких как сокращение выбросов прекурсоров озона в регионах, близких к экватору, особенно в регионах с самым быстрым ростом выбросов. Однако у политиков существуют опасения.
«Более сложный сценарий заключается в том, что даже если произойдет чистое сокращение глобальных выбросов, уровень озона может не снизиться, если выбросы продолжат смещаться к экватору», - сказал Купер. «Но продолжающиеся наблюдения озона с самолетов и спутников в тропиках могут отслеживать ситуацию, а модельные прогнозы могут помочь в принятии решений по контролю глобального загрязнения озоном».