Ozontruslen fra klimaændringer

Stigende temperaturer på grund af klimaændringer vil ændre de klimatiske forhold, resulterer i dårligere luftkvalitet ved at øge antallet af dage med høje koncentrationer af ozon, ifølge en ny tidsskriftsartikel om luftkvalitet i hele den midtatlantiske region fra forskere ved University of Delaware's College of Earth, Hav og miljø (CEOE).

Cristina Archer ledede et team fra CEOE, da medlemmerne kompilerede næsten 50 års data fra Delaware Department of Natural Resources and Environmental Control (DNREC) luftovervågning og klimamodeller for at analysere klimatiske tendenser. De fandt ud af, at stigende temperaturer vil øge antallet af dage på et år, hvor ozonniveauet i jordens lavere atmosfære bliver farligt.

Archer sagde DNREC, som finansierede hendes studie, er bekymret over ozonniveauer nær jorden af ​​to hovedårsager:indvirkning på menneskers sundhed og overholdelse af føderale og statslige regler, der begrænser høje ozonkoncentrationer.

"Ozon har store negative virkninger på sundheden, især påvirkning af hjerte-lunge- og åndedrætssystemerne, " sagde Archer. "Det er især slemt, hvis du allerede har en respiratorisk tilstand, astma, for eksempel, eller en infektion. I Delaware, vi er knap nok eller lidt i ikke-opnåelse (af ozonregler). Når vi ikke er i mål, Miljøstyrelsen skal handle. Det er relevansen. Derfor er vi nødt til at vide nu, at der er et problem, så vi kan handle på det."

Studiet, med titlen "Global opvarmning vil forværre ozonforurening i det amerikanske midtatlantiske hav, " blev for nylig offentliggjort i Journal of Applied Meteorology and Climatology .

Archer er professor i CEOE med en fælles udnævnelse mellem Physical Ocean Science and Engineering (POSE)-programmet på School of Marine Science and Policy og Institut for Geografi. Samarbejdspartnere i forskningen og forfatterskabet var Sara Rauscher, lektor ved Institut for Geografi, og Joseph Brodie, en tidligere kandidatstuderende og postdoc-forsker ved CEOE, som i øjeblikket er direktør for atmosfærisk forskning ved Rutgers University Center for Ocean Observing Leadership.

Ozon i den øvre atmosfære er gavnligt til at blokere skadelige ultraviolette (UV) stråler fra solen. Imidlertid, ozon tættere på Jordens overflade - fokus for undersøgelsen - kan føre til lungekomplikationer blandt befolkningen. Nærjordisk ozon kan føre til hoste, irritation af hals og bryst, forværring af astma, betændelse i lungeceller, forværring af kroniske lungesygdomme, og ozon reducerer endda immunsystemets evne til at bekæmpe sygdom. På dage, hvor ozonniveauet er højt nok, længerevarende eksponering kan endda føre til permanent lungeskade. Ozon er reguleret som et forurenende stof af EPA på grund af ozons farlige natur.

Nærjordisk ozon dannes som følge af fotokemiske reaktioner mellem nitrogenoxider (NOx) og flygtige organiske forbindelser (VOC). Intense UV-stråler fra solen er katalysatoren for reaktionerne mellem NOx-emissioner og VOC'erne. NOx-emissioner opstår, når biler eller kraftværker forbrænder fossile brændstoffer som kul og benzin. VOC'er er også menneskeskabte og stammer fra en række forskellige kilder, inklusive biler og benzinmotorer, maling, insekticider, rengøringsmidler, industrielle opløsningsmidler, og kemisk fremstilling.

Ifølge Archer, Det er svært at begrænse ozon, fordi det er et sekundært forurenende stof.

"Der er primære forurenende stoffer, der udsendes, og der er sekundære forurenende stoffer, der dannes i luften, " sagde Archer. "Ozon er et af disse [sekundære forurenende stoffer]. Du kan ikke gå hen til en skorsten og måle, hvor ozon der kommer ud. Du får forstadier eller andre forbindelser, der danner det, men aldrig ozon i sig selv."

Det meste af tiden, ozon nær jorden er ikke et problem for Delaware. Som beskrevet i Archers papir, i 1980'erne var det gennemsnitlige antal dage med høj ozon i Delaware omkring 75, der henviser til, at det i 2015 var mindre end 20, faldende med omkring to dage hvert år på grund af strengere luftkvalitetsbestemmelser.

Imidlertid, Forskerholdet fandt ud af, at stigende temperaturer på grund af klimaændringer truer med at vende faldet i ozonforurening nær jorden og øge antallet af dage, hvor overfladens ozonniveauer bliver farlige.

Forhold, der fører til dage med højt ozonindhold, er typiske for varme sommerdage.

Når de globale temperaturer stiger, somrene bliver ved med at blive varmere og vil føre til flere dage med høje ozonkoncentrationer. Archer sagde også, at flere dage med højt ozon også kunne forekomme i løbet af efteråret og foråret, da stigende globale temperaturer vil gøre disse årstider varmere i gennemsnit. Ifølge det mellemstatslige panel for klimaændringer, globale temperaturer er steget med én grad celsius fra 2019 og vil stige med yderligere én grad celsius i slutningen af ​​det 21. århundrede. Archer sagde også, at dage med høj ozon i sig selv kan blive mere intense på grund af øgede ozonkoncentrationer.

Stigningen i antallet og intensiteten af ​​dage med højt ozonindhold er bekymrende, fordi de negative sundhedseffekter påvirker alle, der tilbringer rigelig tid udendørs, herunder børn og folk, der dyrker motion udenfor. Flere går oftere udenfor i løbet af sommeren, potentielt øge menneskers eksponering for farlige niveauer af nærjordisk ozon.

I artiklen, Archer sagde, at en "business as usual" tilgang uundgåeligt vil føre til en farlig stigning i dage med højt ozon. Archer sagde, at landet har brug for strengere regler, hvis det skal begrænse antallet af dage med højt ozon.