В 2010 региональные уровни озона достигли пика в октябре, с более высокими уровнями загрязнителя, чем в июле, обеспечив предварительный просмотр того, что может произойти как изменения климата. Как ни странно, запланированное расширение сезона озона происходит в то время, когда уровни озона уровня земли летнего периода продолжают уменьшаться в результате сокращения выбросов, переданного под мандат Законом о чистом воздухе.«Это исследование показывает, что наше качество воздуха, особенно озон в падении, становится более чувствительным к эффектам изменения климата», сказал Юхэнг Ван, преподаватель в Школе наук о земле и атмосфере в Технологическом институте штата Джорджия. «Направление изменения климата таково, что мы, вероятно, собираемся видеть более жаркие и более сухие осенние сезоны, которые могут создать большие крайности озона на Юго-востоке.
У нас, вероятно, будут рекордные дни озона в падении, и мы должны подготовиться к этому».Об исследовании, которое спонсировалось Программой Science To Achieve Results (STAR) американского Агентства по охране окружающей среды, сообщат 22 августа в Раннем Выпуске журнала Proceedings Национальной академии наук.
Бумага, как полагают, первая, чтобы соединить изменения в концентрациях озона уровня земли к напряжению засухи на деревьях.Озон сформирован в атмосфере химическими реакциями окисей азота (NOx) и изменчивых органических соединений (VOCs) в присутствии солнечного света.
VOCs испускаются транспортными средствами, промышленными источниками и деревьями, в то время как эмиссия NOx, главным образом, начинается с созданных человеком источников. Из-за его больших лесов Юго-восток более затронутый естественной эмиссией VOC, чем другие части страны.Озон может вредить легким восприимчивых людей, особенно пожилых людей и очень молодой, и остановить рост роста сельскохозяйственных зерновых культур. В течение лета жителей Юго-восточных США часто просят сократить выбросы VOCs – такого как дозаправляющиеся транспортные средства утром или вечером – чтобы уменьшить формирование озона.
И чувствительных людей просят остаться в закрытом помещении, когда уровни озона достигают максимума.Ван и аспирант Юйчжун Чжан изучили озон и предшествующие данные об эмиссии, собранные за прошлые 35 лет для Юго-восточных государств, сосредоточив их подробное моделирование на 2008, 2009 и 2010. За два отдельных года, и с 2000, они определили неожиданные пики озона в течение месяца октября – и нашли, что те пики соответствовали скачкам в уровне изопрена, комплекса, выделенного деревьями.
Хотя биохимическая причина не была полностью изучена, исследование показывает, что деревья выделяют больше изопрена, когда они находятся в условиях стресса от тепла и засухи. В 2010 засуха летнего периода ухудшилась в октябре, повысив выбросы изопрена к уровням существенно выше, чем в 2008 и 2009.Поскольку сделанная человеком эмиссия VOC уменьшается из-за мер контроля загрязнения воздуха, чувствительности формирования озона к увеличениям эмиссии дерева, сказал Ван. «Если бы у нас было много выбросов VOC промышленности и автомобилей в падении, мы, вероятно, не видели бы это много чувствительности к биогенным выбросам деревьев», объяснил он.Моделирование климата предполагает, что за следующие несколько десятилетий, Юго-восток испытает больше периодов погодной изменчивости с горячими и сухими условиями, благоприятными выбросам изопрена деревьев, становящихся более вероятным.
В октябре на Юго-востоке, уровни озона составили в среднем приблизительно 40 частей за миллиард (ppb). Но в 2010, контроль станций сообщил о exceedances по пределу на 70 частей на миллиард 324 раза – как измерено в 112 местах. В 2008 и 2009, озон exceedances был редок в течение октября.
Моделирование исследователями предполагает, что выбросы изопрена деревьев более чувствительны к различию во влажности эпифита, чем к температуре. Исследователи использовали меру, названную дефицитом давления пара – связанный с комбинацией относительной влажности и температуры – чтобы предсказать выбросы изопрена.
Дефицит давления пара описывает уровень напряжения засухи на деревьях, сказал Ван.Если осенние пики озона распространены больше, как исследование предполагает, действия смягчения озона, вероятно, придется расширить в падение, чтобы защитить людей от загрязнителя.
«Нам будет нужно больше осведомленности общественности о проблеме, и, в частности, нам будут нужны организации, которые вовлечены в осведомленность общественности и общественное то, чтобы попросить знать то, что прибывает и быть подготовленным к этим чрезвычайным условиям», сказал Ван. «Это могло иметь значительный эффект на людей, живущих в Юго-восточных Соединенных Штатах».