Nye satellitmålinger viser, hvor forurenet Los Angeles luft egentlig er

Forskere, der scannede himlen over snesevis af amerikanske byer, har gjort en overraskende opdagelse om den smog, der er suspenderet over Los Angeles:en af ​​dens nøgleingredienser forsvinder ikke så hurtigt, som den gjorde engang.

Fundet kan være med til at forklare, hvorfor de engang konstante forbedringer i luftkvaliteten er kommet tæt på at gå i stå herude, selvom udledningen af ​​nitrogenoxider er fortsat med at falde. Det tyder også på, at den særlige kemi i L.A.s luft kan komplicere fremtidige oprydningsbestræbelser.

"Det er bestemt en del af grunden til, at vi er i et øjeblik i Los Angeles, hvor det er sværere at få luften renere, sagde Ronald Cohen, en atmosfærisk kemiker ved UC Berkeley, der rapporterede resultaterne i journalen Videnskab .

Cohen og hans tidligere kandidatstuderende Joshua Laughner identificerede andre byer, hvor niveauer af nitrogenoxider - samlet kendt som NO _x — er faldet ud af takt med emissionerne i de seneste år. Men uoverensstemmelsen er særlig vigtig for Los Angeles, fordi forureningen er så rigelig her.

"Resultaterne af denne undersøgelse vil være vigtige for at pege på vejen mod fremtidige reduktioner af smog, sagde John Seinfeld, en atmosfærisk kemiker hos Caltech, som ikke var involveret i arbejdet.

Kvælstofoxider - en kombination af nitrogenoxid (NO) og nitrogendioxid (NO ₂ ) - genereres af motorkøretøjer og industrielle maskiner såsom kraftværker, kedler, turbiner og cementovne.

Når NEJ _x molekyler blandes med flygtige organiske forbindelser – fra køretøjer og en bred vifte af husholdnings- og kommercielle produkter – og udsættes for sollys, de hjælper med at danne forurenende stoffer som ozon.

INGEN _x emissionerne er faldet med en hastighed på omkring 7 % om året fra 2006 til 2013 i de fleste amerikanske byer, sagde Cohen. Forskere havde antaget, at der var en direkte sammenhæng mellem disse emissioner og NO _x niveauer i luften. Eventuelle variationer i varigheden af ​​tiden NEJ _x varede i luften ville sandsynligvis ikke have stor indflydelse på disse niveauer, tankerne gik.

"Det vi gerne ville vide er, er den antagelse ... sand?" sagde Cohen.

At finde ud af, han og Laughner brugte satellitdata til at måle nitrogendioxid - en god proxy for nitrogenoxider som helhed - i 28 amerikanske byer, inklusive Memphis, Indianapolis og New York. De fokuserede på bycentre, formentlig epicentret for områdets NO _x emissioner, og målte, hvor hurtigt disse niveauer faldt med afstanden.

Det viste sig, at den tid, molekylerne sad fast i atmosfæren, før de blev nedbrudt af kemiske reaktioner, syntes at følge forskellige mønstre over tid i forskellige byer.

Det ændrede sig i løbet af det sidste årti, og det ændrede sig på virkelig interessante måder, " sagde Cohen. "Nogle steder blev levetiden længere, nogle steder blev det kortere. Nogle steder gjorde det det ene og det andet."

I byer som Los Angeles, Memphis og Washington D.C., de NEJ _x levetider faldt fra 2006 til omkring 2010. Så begyndte de at krybe op igen.

Dette kunne hjælpe med at forklare hvorfor, efter år med konstante fald i den samlede mængde NO _x i Los Angeles' luft, dette fald begyndte at aftage omkring 2010 og næsten udjævnes gennem 2013, det seneste år dækket af undersøgelsen.

Forskellene i NO _x levetider i L.A. og andre steder kan til dels skyldes den særlige kemiske sammensætning af atmosfærerne over hver by, sagde Cohen.

"Det, vi ikke kan gøre, er at forklare, hvorfor nogle byer opfører sig på én måde, og hvorfor på en anden måde, " sagde Cohen. "Vi tror, ​​det er fordi vi ikke forstår de organiske molekyler i de byer."

Emissionsreduktionerne i Los Angeles ser ud til at have gjort en stor forskel. Tager NEJ _x livstidsændringer taget i betragtning, forskerne vurderede, at der var mere end 41 tons NO _x i luften over L.A. i 2006; inden 2010, der var omkring 27 tons. Det var det største fald blandt alle byerne i den periode.

Imidlertid, siden 2010, faldet aftog og næsten fladede ud, kun faldet til 25 tons i 2013.

Det efterlod Los Angeles med NEJ _x niveauer højt over andenpladsen Chicago (med næsten 17 tons) og tredjepladsen Detroit (lige under 12 tons).

Los Angeles startede med så meget mere NEJ _x af et par uundgåelige årsager, sagde Cohen. Først og fremmest, der er mange mennesker med mange biler. Sekund, byen ligger i et bassin, hvilket gør det sværere for luftbårne kemikalier at slippe ud.

"Los Angeles er altid i spidsen, " sagde Seinfeld. "Det er her, smog først dukkede op."

Men med fokus på samlede mængder af NO _x er ikke rigtig en rimelig sammenligning, Laughner sagde, fordi estimaterne er baseret på emissioner fra amtet, der indeholder en given bymidte. Det betyder emissioner fra hele de 4, 751 kvadratkilometer af Los Angeles County blev tilskrevet L.A., mens New York City kun var beklædt med emissioner fra de 22,8 kvadratkilometer på Manhattan. (Hver af Big Apples fem bydele er et særskilt amt.)

Da forskerne så på koncentrationerne af NO _x i hver bys luft, New York regerede i 2013, ved 4,7 kvadrillioner molekyler pr. kubikcentimeter. Chicago var næste, med 4,1 kvadrillion; Los Angeles blev nummer tre, med 4 quadrillion.

Los Angeles havde også den største forbedring i sine koncentrationer i løbet af undersøgelsesperioden, falder med 45 %, sammenlignet med omkring 40 % for New York og Washington, D.C., og omkring 36 % for Chicago.

Laughner, som nu er postdoc ved Caltech, sagde, at situationen over Los Angeles meget vel kan være blevet forbedret siden 2013.

"Nogle overflademålinger af NO _x i Pasadena viser et fald i de sidste par år, " han sagde.

Det næste skridt er at finde ud af, hvilke faktorer der driver disse forskelle i NO _x opførsel. Cohen sagde, at en sandsynlig synder er hver bys særlige sammensætning af flygtige organiske forbindelser.

Med hensyn til hvor han foretrækker at bo efter at have udført denne undersøgelse, Cohen sagde, at han stadig godt kunne lide sin hjemmebase i San Franciscos East Bay - selvom den beslutning ikke havde noget at gøre med NEJ _x niveauer.

"Jeg ville ikke vælge en by baseret på disse grafer, " sagde han. "Luftforureningen i Los Angeles er værre end andre steder, men der er alle mulige andre gode grunde til at bo i Los Angeles."

I det lange løb, en bedre forståelse af atmosfærisk kemi burde hjælpe videnskabsmænd med at komme med strategier til at forbedre byens luftkvalitet.

"Vi bør gøre det, så folk kan vælge, hvor de bor ud fra andre kriterier end kvaliteten af ​​den luft, de indånder."

©2019 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.