ENSO påvirker trans-Pacific ozon transport fra vegetationsbrande i Sydøstasien

Langrækkende grænseoverskridende transport af luftforurenende stoffer (f.eks. ozon) er en af ​​de vigtige miljøproblemer globalt. Tidligere undersøgelser af trans-Pacific transport af luftforurenende stoffer har hovedsageligt været fokuseret på indflydelsen fra menneskeskabte forbrændingskilder til fossile brændstoffer i Asien, især fra Kina. Denne undersøgelse afslører, at den El Niño-Southern Oscillation (ENSO)-modulerede vegetationsbrande i Sydøstasien, i stedet for fossile brændstoffer fra Kina, dominerer forårets trans-Pacific transport af ozon over hele det nordlige Stillehav.

ozon, fremstillet hovedsageligt fra fotokemisk reaktion, er en af ​​de vigtigste sekundære forurenende stoffer i mange lande. Det spiller også en nøglerolle i atmosfærisk kemi og klimaforandringer på grund af dets dominerende roller for atmosfærens oxiderende kapacitet og cykling af reaktive sporgasser i troposfæren. Ozon kan transporteres på regional til interkontinental skala på grund af dens levetid på et par uger i den frie troposfære. Tidligere undersøgelser tilskrev langtransport af ozon og dets forstadier fra Asien til menneskeskabte forbrændingskilder til fossile brændstoffer, især dem fra Kina.

Denne undersøgelse påviste stærk anomali af ozon og dets forstadier i El Niño og La Niña kilder baseret på satellitgenfindinger og jordbaserede målinger. Under El Niño -fjedre, de intensiverede brande fra det sydlige Asien resulterer i øgede ozonfaner, der strækker sig over 15, 000 km, fra Sydkinesiske Hav nordøstover til det sydvestlige Nordamerika og Den Mexicanske Golf, i både den nedre midterste og øvre troposfære. Forbedringen observeres også i in-situ målinger ved Mauna Loa Observatory (MLO) på Hawaii, den mest berømte Global Atmosphere Watch-station med kontinuerlige registreringer af omgivende basislinje kuldioxid og ozon.

Undersøgelsen anvendte endvidere en numerisk model i global skala til at undersøge mekanismen og kvantificere virkningen baseret på en række eksperimenter. Det viser, at både de ENSO-inducerede anomalier i omløb og øgede vegetationsbrandemissioner i Sydøstasien yder stærkere bidrag til ozon- og kulilte-anomalier, der strækker sig fra subtropisk Asien til Nordamerika i El Niño-foråret. Imidlertid, den år-til-år forskel i vegetationsbrandemissioner moduleret af ENSO bidrager stærkere end uregelmæssighederne alene på grund af meteorologisk variation. Undersøgelsen afslørede også helt forskellige transportveje for de øgede brandemissioner fra Indokina-halvøen og Indonesien over Stillehavet:via troposfæren i midten og den øvre troposfære, henholdsvis.

Undersøgelsen beviser endnu en gang, hvor komplekse vekselvirkningerne i klimasystemet er. Det fremhæver vigtigheden af ​​kontinuerlige målinger i det fjerne nordlige Stillehav for at karakterisere påvirkningerne fra både naturlig klimavariabilitet og menneskelig aktivitet, og foreslår også, at bedre ENSO-prognoser kan forbedre modelleringen af ​​langdistancetransport af luftforurenende stoffer på kontinental skala.