science >> Wetenschap >  >> Natuur

De sluiting bracht blauwere luchten maar meer nachtelijke ozon naar Californië

Blauwe lucht en pluizige wolken boven een lege UC Riverside-campus op 19 maart, 2020. Krediet:Stan Lim/UCR

Sinds sociale afstandsmaatregelen om COVID-19 te voorkomen, snelwegen hebben leeggemaakt, bedrijven en stranden, Zuid-Californiërs zijn getrakteerd op oogverblindende blauwe luchten en de zachtste, witste wolken denkbaar.

De reden? Thuisblijven vermindert de uitstoot van stikstofoxiden, of niet x , wat de luchtvervuiling vermindert. Een luchtkwaliteitsonderzoeker van UC Riverside vindt dat zowel goed nieuws als slecht nieuws. Om onze schonere lucht te behouden en de klimaatverandering te vertragen door verontreinigende stoffen te verminderen, enkele van de levensstijlveranderingen van de shutdown, zoals telewerken, moeten doorgaan lang nadat we de pandemie hebben overwonnen.

Cesunica Ivey is een assistent-professor chemische en milieutechniek aan UC Riverside. Ze heeft onderzocht hoe de blootstelling aan luchtvervuiling in de loop van de tijd varieert voor bewoners in het binnenland van Zuid-Californië. Haar groep gebruikt zowel veld- als modelbenaderingen om vragen te beantwoorden met betrekking tot risicovolle blootstelling aan micro-omgevingen en onrechtvaardigheden in het milieu. Ze leidt momenteel een gezamenlijk onderzoek naar de effecten van meteorologie en klimaat op ozon en fijnstofvervuiling in het South Coast Air Basin, waaronder delen van Los Angeles, rivieroever, en de provincies San Bernardino, en heel Orange County.

Ivey zei NEE x is nuttig om de luchtkwaliteit te begrijpen, omdat deze rechtstreeks door de verontreinigingsbron wordt uitgestoten. Er is dus een directe relatie tussen de bron van verontreinigende stoffen en de concentratie ervan in de atmosfeer. Andere verontreinigende stoffen vormen zich in de atmosfeer door chemische reacties en vereisen nog een paar stappen om naar de bron te traceren.

Meest NEE x komt van auto's en vrachtwagens en van stationaire bronnen in stedelijke gebieden zoals elektriciteitscentrales en fabrieken. Omdat het wordt uitgezonden door menselijke routines, de niveaus zijn gevoelig voor veranderingen in activiteiten.

Luchtverontreinigingsmetingen worden gedaan op grondniveau met behulp van stationaire of mobiele instrumenten, en in de lagere atmosfeer door instrumenten op bemande of onbemande vliegtuigen. Satellieten die rond de aarde draaien, houden ook luchtverontreinigende stoffen in de gaten. Het luchtkwaliteits- en meteorologisch informatiesysteem van de California Air Resources Board, of AQMIS2, database biedt gemakkelijk toegankelijke metingen van luchtverontreinigende stoffen op de grond voor uurlijkse, dagelijks, of jaarlijkse luchtkwaliteitsbeoordelingen.

Bij het vergelijken van de uurgemiddelde stikstofdioxidegehaltes in Los Angeles en San Bernardino op weekdagen in maart 2020, maxima per uur daalden sterk in de week na het bevel van gouverneur Gavin Newsom om thuis op 19 maart te blijven. De meest significante veranderingen treden op in de avond- en nachtelijke stikstofdioxidegehaltes, die in sommige gevallen met meer dan 50% zijn afgenomen.

"Het is aangetoond dat verkeersgerelateerde vervuiling in verband wordt gebracht met gevolgen voor de gezondheid van de luchtwegen op korte en lange termijn, dus gevoelige groepen met een hoge blootstelling aan de buitenlucht zullen gedurende deze tijd een onderbreking van voertuigvervuiling hebben, ' zei Ivey.

Los Angeles en San Bernardino laten vergelijkbare dalingen zien, aangeeft minder NEE x door het hele bassin. Echter, het nieuws is niet allemaal goed.

De ozonconcentraties overdag zijn meestal hoger in het Inland Empire dan in de kustgebieden, wat typerend is voor de locaties benedenwinds van Los Angeles. Nutsvoorzieningen, de korting in de avond NO x heeft geleid tot hogere niveaus van nachtelijke ozon, te.

Ozon verslechtert de luchtkwaliteit en kan ademhalingsproblemen verergeren. Ozon is een gas dat als vervuilende stof wordt gevormd door de verbranding van fossiele brandstoffen, zoals NEE x , reageren met andere moleculen in de lucht.

In theorie, minder NEE x zou moeten leiden tot minder ozon. De echte chemie is veel complexer. NEE x kan zowel ozon produceren als consumeren. De chemische reacties die ozon uitdoven, vinden meestal 's nachts plaats.

Zonder de frisse middag- en avondspitsuitstoot van het Inland Empire, deze reacties verwijderen ozon niet uit de lucht met de snelheid die werd waargenomen vóór de sluiting.

De sluiting heeft geleid tot een meer uitgesproken nachtelijk ozoneffect in plaatsen als San Bernardino, die al onevenredig zwaar wordt belast door lokale bronnen van luchtverontreiniging. Hoewel recente gegevens die beschikbaar zijn via AQMIS2 voorlopig zijn, de meest recente metingen wijzen op een abrupte verschuiving in atmosferische chemische processen in het South Coast Air Basin als gevolg van de shutdown.

"De ozonniveaus in maart 2020 zijn niet veel anders als we kijken naar de dagelijkse gemiddelden van 2017-2020, Ivey zei. "Het zijn de dagelijkse ozonschommelingen die zijn veranderd, dat is een direct gevolg van de sluiting."

Iveys eigen vroege bevindingen geven aan dat verbeterde emissiebeheersingstechnologie in de afgelopen twee decennia samen met warmere, drogere dagen kunnen het ozongedrag in Zuid-Californië veranderen. De groep van Ivey voert analyses uit om te bepalen of de twee verschijnselen in de afgelopen 20 jaar harmonieus of tegengesteld hebben gewerkt om de ozonniveaus te beïnvloeden.

"Ik was het meest verrast om een ​​consistente wereldwijde handtekening op het gebied van klimaatverandering te zien in de lokale gegevens die we hebben geanalyseerd, inclusief gestaag stijgende luchttemperaturen en kustzee-oppervlaktetemperaturen, Ivey zei. "Als specialist in luchtvervuiling, Ik ben me zeer bewust van de opwarming van de aarde, maar dezelfde toenemende trends zien in onafhankelijke datasets, terwijl verwacht, is onheilspellend."

Ivey denkt dat recente verbeteringen in de luchtkwaliteit en de gesprekken in de reguliere media het publiek uit de eerste hand het bewijs hebben geleverd dat wanneer mensen individueel in grote aantallen handelen, we zien verbeteringen in de luchtkwaliteit, wat betekent dat we samen kunnen optreden om de klimaatverandering te vertragen.

"Verschuivingen in individueel gedrag kunnen worden gestimuleerd door lokale, staat, of federaal beleid, zoals thuiswerkkortingen, "Zei Ivey. "Bedrijven, universiteiten, en andere openbare organisaties kunnen werknemers toestaan ​​om te telewerken wanneer dit het meest zinvol is en waar mogelijk vergaderingen en zakelijke diensten via videoconferenties houden."