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美国宇航局发现,地方封锁使全球臭氧快速减少

新闻稿:喷气推进实验室
张贴于2021年6月9日星期三

冠状病毒大流行的全球贸易放缓,2020年初,排放的氮氧化物(NOx)——创建臭氧、危害人类健康和全球气候——下降了15%,与当地减少高达50%,根据一项由美国宇航局喷气推进实验室的科学家们在南加州。由于NOx排放量降低,到2020年6月,全球臭氧水平已降至政策制定者认为通过监管等传统手段至少需要15年才能达到的水平。

该研究表明,旨在减少NOx的创新技术和其他解决方案局部有可能在全球范围内快速提高空气质量和气候。它今天发表于科学推进。

臭氧在平流层中高于地球上高于地球时,保护我们免受破坏性的太阳辐射。然而,靠近地面,它具有其他持久的影响。估计表面的臭氧在2019年通过破坏脆弱的人的肺部,例如幼儿和哮喘的人来引起365,000人死亡。同样,它损害了植物的呼吸系统 - 它们光合作用的能力 - 降低植物生长和作物产量。在对流层的顶部,它是一个有效的温室气体,增加全球气温。

当世界进入锁定时,科学家们有一个前所未有的机会研究人类活动如何在区域和全球范围内与自然地球系统流程进行互动。由JPL科学家Kazuyuki Miyazaki领导的国际研究人员使用这次机会研究氮气的两个主要氧化物:氮氧化物和二氧化氮,共同称为NOx。它们在锁定期间从减少化石燃料燃烧的事件中绘制了事件链,以减少局部NOx排放,最后减少全球对流层臭氧污染。锁定的锁定越严重,排放的减少越大。例如,中国在2月初的留宿订单2020年初在几周内在一些城市中产生了50%的排放量;大多数美国各国在春天逐步达到25%。

的总结果减少氮氧化物排放下降2%全球臭氧的一半,最积极的氮氧化物排放控制被认为是由政府间气候变化专门委员会,国际气候专家的权威机构,预计将产生超过30年。

由于NOx排放量的减少,臭氧的减少迅速在全球范围内扩散,并从地表上升超过6英里(10公里)。“我真的很惊讶对全球臭氧的影响是如此之大,”喷气推进实验室的科学家Jessica Neu说,她是这项新研究的合著者。“我们原以为会有更多的当地反应。”

将氮氧化物转化为臭氧的反应需要阳光,并取决于许多其他因素,如天气和空气中的其他化学物质。这些因素以多种方式相互作用,在某些情况下,减少氮氧化物的排放实际上会增加臭氧。因此,研究人员不能仅从NOx排放数据来理解或预测臭氧浓度。这需要更彻底的分析,就像这项研究。

研究人员使用了5颗美国宇航局和欧洲航天局地球观测卫星对NOx、臭氧和其他大气气体的测量数据。他们使用喷气推进实验室开发的数据分析系统,将多颗卫星的观测结果输入到四个大气化学反应和天气的数值模型中。他们发现,模型中大气的变化与卫星观测结果吻合得很好,并重现了已知的随着区域进入或退出封锁而排放的增加或减少。这些发现表明,随着世界经济的回升,氮氧化物排放和全球臭氧将再次攀升。

“我很高兴我们的分析系统能够捕捉世界各地的排放的详细变化,”宫崎说。“这项工作的挑战性和前所未有的性质是遗嘱改进社会需求的卫星监测。”这种结合多种类型的卫星观测和模型的新能力已经解锁了对地球大气的新了解以及如何变化。

该研究小组还包括来自横滨日本海洋地球科学技术机构、日本名古屋大学和德比尔特荷兰皇家气象研究所的科学家。

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