Lokala låsningar ledde till snabba globala ozonminskningar, konstaterar NASA

Artikel med tillstånd av NASA.
Av Carol Rasmussen

När koronaviruspandemin bromsade den globala handeln till en krypning i början av 2020 minskade utsläppen av kväveoxider (NOx) - som skapar ozon, en fara för människors hälsa och klimatet - 15% globalt, med lokala minskningar så höga som 50%, enligt till en studie som leds av forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Som ett resultat av de lägre NOx-utsläppen, i juni 2020, hade de globala ozonnivåerna sjunkit till en nivå som beslutsfattare trodde skulle ta minst 15 år att nå med konventionella medel, såsom regler.

Studien visar att innovativ teknik och andra lösningar som är avsedda att minska NOx lokalt har potential att snabbt förbättra luftkvaliteten och klimatet globalt. Det publicerades idag i Vetenskap Förskott.

Ozon skyddar oss från destruktiv solstrålning när det är högt över jorden i stratosfären. Närmare marken har det dock andra bestående effekter. Ozon vid ytan beräknades orsaka 365,000 2019 dödsfall globalt under XNUMX genom att skada lungorna hos utsatta människor, såsom små barn och de med astma. På samma sätt skadar det andningssystemen hos växter - deras förmåga att fotosyntetisera - vilket minskar växttillväxt och skördar.

[Inbäddat innehåll]

När koronaviruspandemin bromsade den globala handeln till en krypning i början av 2020 minskade utsläppen av kväveoxider (NOx) - som skapar ozon, en fara för människors hälsa och klimatet - 15% globalt med lokala minskningar så höga som 50%, enligt en studie ledd av forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory. Poäng: NASA: s Goddard Space Flight Center / Scientific Visualization Studio

När världen gick in i lockdown hade forskare en oöverträffad möjlighet att studera hur mänsklig aktivitet samverkar med naturliga jordsystemsprocesser i regionala och globala skalor. Ett team av internationella forskare under ledning av JPL-forskaren Kazuyuki Miyazaki använde denna möjlighet för att undersöka de två huvudsakliga kväveoxiderna: kväveoxid och kvävedioxid, gemensamt kallad NOx. De kartlade händelsekedjan från minskad förbränning av fossila bränslen under låsning till minskade lokala NOx-utsläpp och slutligen till minskad global troposfärisk ozonförorening. Ju strängare låsning en nation införde, desto större minskning av utsläppen. Till exempel producerade Kinas hemma-order i början av februari 2020 en minskning av NOx-utsläppen med 50% i vissa städer inom några veckor. de flesta amerikanska stater uppnådde en minskning med 25% senare på våren.

Det totala resultatet av de minskade NOx-utsläppen var en minskning med 2% av det globala ozonen - hälften av den mängd som de mest aggressiva NOx-utsläppskontrollerna som ansågs av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar, den auktoritativa instansen av internationella experter på klimat, förväntades producera över en 30-årig period.

Ozonminskningar från de minskade NOx-utsläppen sprids snabbt både runt om i världen och från ytan uppåt mer än 6 kilometer. "Jag blev verkligen förvånad över hur stor påverkan på global ozon var", säger JPL-forskare Jessica Neu, medförfattare till den nya studien. "Vi förväntade oss mer av ett lokalt svar på ytan."

Reaktionerna som omvandlar NOx till ozon kräver solljus och beror på många ytterligare faktorer, såsom väder och vilka andra kemikalier som finns i luften. Dessa faktorer samverkar på så många sätt att, under vissa omständigheter, minskar NOx-utsläpp faktiskt ökar ozon. Så forskare kan inte förstå eller förutsäga ozonkoncentrationer från enbart NOx-utsläppsdata. Det kräver en mer grundlig analys, som den här studien.

Forskarna använde mätningar av NOx, ozon och andra atmosfäriska gaser från fem NASA och ESA (European Space Agency) jordobservationssatelliter. De matade in flera satellitobservationer i fyra numeriska modeller av kemiska atmosfäriska reaktioner och väder, med hjälp av ett dataanalyssystem utvecklat på JPL. De fann att förändringarna i modellernas atmosfär matchade satellitobservationerna väl och reproducerade kända ökningar och minskningar av utsläpp när regioner gick in och ut ur låsning. Dessa resultat tyder på att både NOx-utsläpp och global ozon kommer att klättra igen när världsekonomin backar upp igen.

"Jag var väldigt glad att vårt analyssystem kunde fånga detaljerade förändringar i utsläpp över hela världen", säger Miyazaki. "Det utmanande och oöverträffade i detta arbete är ett bevis på förbättringar av satellitövervakning för att tillgodose samhällsbehov." Denna nya förmåga att kombinera flera typer av satellitobservationer och modeller frigör redan ny förståelse för jordens atmosfär och hur den förändras.

Forskargruppen inkluderade också forskare från Japans byrå för marin-jordvetenskap och teknik i Yokohama, Nagoya University i Japan och Royal Netherlands Meteorological Institute i De Bilt.

Uppskattar CleanTechnicas originalitet? Överväg att bli en CleanTechnica-medlem, supporter, tekniker eller ambassadör - eller en beskyddare på Patreon.