Lokale nedlukninger medførte hurtige globale ozonreduktioner, NASA finder

Når nedlukninger under coronavirus -pandemien reducerede de lokale nitrogenoxidemissioner, virkningen på ozonforurening var global og uventet hurtig.

Da coronavirus -pandemien bremsede den globale handel til en krybning i begyndelsen af ​​2020, emissioner af nitrogenoxider (NO _x ) - som skaber ozon, en fare for menneskers sundhed og for klimaet - faldt 15% globalt, med lokale reduktioner så højt som 50%, ifølge en undersøgelse ledet af forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien. Som følge af det lavere NO _x emissioner, i juni 2020, globale ozonniveauer var faldet til et niveau, som politikerne troede ville tage mindst 15 år at nå med konventionelle midler, såsom regler.

Undersøgelsen viser, at innovative teknologier og andre løsninger har til formål at reducere NO _x lokalt have potentiale til hurtigt at forbedre luftkvalitet og klima globalt. Det blev offentliggjort i dag i Videnskab fremskridt .

Ozon beskytter os mod ødelæggende solstråling, når det er højt over Jorden i stratosfæren. Tættere på jorden, selvom, det har andre varige virkninger. Ozon på overfladen anslås at forårsage 365, 000 dødsfald globalt i 2019 ved at skade lungerne på sårbare mennesker, såsom små børn og dem med astma. Tilsvarende det skader planternes vejrtrækningssystemer - deres evne til at fotosyntetisere - reducerer plantevækst og afgrødeudbytter. Og på toppen af ​​troposfæren, det er en kraftig drivhusgas, stigende globale temperaturer.

Da verden gik i lås, videnskabsfolk havde en hidtil uset mulighed for at studere, hvordan menneskelig aktivitet interagerer med naturlige jordsystemprocesser på regional og global skala. Et team af internationale forskere under ledelse af JPL -videnskabsmanden Kazuyuki Miyazaki benyttede denne lejlighed til at undersøge de to vigtigste oxider af nitrogen:nitrogenoxid og nitrogendioxid, i fællesskab kaldet NEJ _x . De kortlagde kæden af ​​begivenheder fra reduceret forbrænding af fossilt brændstof under lockdowns til reduceret lokalt NO _x emissioner og endelig til reduceret global troposfærisk ozonforurening. Jo strengere lockdown en nation pålagde, jo større reduktion af emissioner. For eksempel, Kinas hjemmeboende ordrer i begyndelsen af ​​februar 2020 medførte et fald på 50% i NO _x emissioner i nogle byer inden for få uger; de fleste amerikanske stater opnåede et fald på 25% senere på foråret.

Det samlede resultat af det reducerede NO _x emissionerne var et fald på 2% i det globale ozon - halvdelen af ​​det mest aggressive NO _x emissionskontrol overvejet af det mellemstatslige panel om klimaændringer, det autoritative organ af internationale eksperter på klimaområdet, forventes at producere over en 30-årig periode.

Ozonreduktioner fra det reducerede NO _x emissioner spredte sig hurtigt både over hele kloden og fra overfladen opad mere end 10 kilometer. "Jeg var virkelig overrasket over, hvor stor indvirkningen på det globale ozon var, "sagde JPL -videnskabsmanden Jessica Neu, medforfatter til det nye studie. "Vi forventede mere af en lokal reaktion på overfladen."

De reaktioner, der transformerer NO _x i ozon kræver sollys og afhænger af mange yderligere faktorer, såsom vejr og hvilke andre kemikalier der er i luften. Disse faktorer interagerer på så mange måder, at under visse omstændigheder, reducere NO _x emissioner øger faktisk ozon. Så forskere kan ikke forstå eller forudsige ozonkoncentrationer fra NO _x udledningsdata alene. Det kræver en mere grundig analyse, som denne undersøgelse.

Forskerne brugte målinger af NO _x , ozon, og andre atmosfæriske gasser fra fem NASA og ESA (European Space Agency) jordobservatoriske satellitter. De fodrede de flere satellitobservationer ind i fire numeriske modeller af atmosfæriske kemiske reaktioner og vejr, ved hjælp af et dataanalysesystem udviklet på JPL. De fandt ud af, at ændringerne i modellernes atmosfære stemte godt overens med satellitobservationerne og gengav kendte stigninger og fald i emissioner, efterhånden som regioner gik ind og ud af lockdowns. Disse fund tyder på, at både NO _x emissioner og global ozon vil stige igen, når verdensøkonomien vender tilbage.

"Jeg var meget glad for, at vores analysesystem var i stand til at fange de detaljerede ændringer i emissioner over hele verden, "sagde Miyazaki." Den udfordrende og hidtil usete karakter af dette arbejde er et vidnesbyrd om forbedringer i satellitovervågning i forbindelse med samfundsmæssige behov. "Denne nye evne til at kombinere flere typer satellitobservationer og modeller låser allerede op for ny forståelse af Jordens atmosfære og hvordan det ændrer sig.