Американские ученые смоделировали, как глобальное потепление повлияет на уровень приземного озона — основного компонента смога — в конце XXI века. Оказалось, что в Северной Америке и Западной Европе станет сложнее снижать уровень озона из-за усиления естественных выбросов из почвы. Однако в Азии сокращение выбросов даст больший эффект, чем сейчас, так как большая часть озона в регионе выбрасывается промышленностью. Чтобы сохранить качество воздуха, в будущем властям придется сокращать выбросы оксидов азота еще сильнее. Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.
Приземный озон отличается от атмосферного озонового слоя. Он не защищает Землю от вредного ультрафиолета, а вредит людям, животным и растениям, раздражая дыхательные пути. Приземной озон появляется в воздухе как побочный продукт химических реакций между оксидами азота и летучими органическими соединениями. Под действием солнечного света, особенно в жаркую погоду, озон вырабатывается активнее, и в городах появляется смог.
Промышленные объекты стараются снизить уровень приземного озона с помощью сокращения выбросов оксидов азота, однако предсказать эффективность этого метода сложно из-за нетипичной реакции, в которой рождается вещество. В некоторых условиях сокращение выбросов может даже усилить образование озона.
Американские ученые решили выяснить, как на формирование приземного озона влияет глобальное потепление. Для этого они объединили климатическую и химическую компьютерные модели и спрогнозировали, как будет меняться концентрация озона при двух сценариях в 2080–2095 годах — с высоким и низким уровнем глобального потепления. Для каждого случая исследователи рассчитали, как сокращение выбросов оксидов азота на 10% повлияет на приземный озон, и сравнили модели с историческими данными с 2000 по 2015 год. Особое внимание авторы уделили США, Западной Европе и северо-востоку Китая, поскольку в этих регионах исторически особенно много веществ, образующих озон.
Команда заметила, что по мере потепления атмосферы в США и Европе усилятся естественные выбросы оксидов азота из почвы, также участвующие в образовании озона. В результате общее количество оксидов азота в воздухе вырастет, и сокращения промышленных выбросов уже не хватит для улучшения качества воздуха. При этом в Азии снижение объема оксидов азота даст больший эффект, чем сейчас — выбросы в регионе в основном происходят от промышленных предприятий.
«Но я бы не сказала, что это хорошо, потому что это означает, что в целом уровень содержания озона в атмосфере выше», — добавила Эмми Ле Рой, ведущий автор исследования из Массачусетского технологического института.
Ученые подчеркнули, что для исследования качества воздуха важно учитывать весь спектр климатических изменений, а не только среднегодовые данные о погоде. В будущем команда планирует добавить в модель другие климатические факторы, в том числе лесные пожары и сжигание биомассы.
«При планировании качества воздуха в будущем следует учитывать, как изменение климата влияет на химический состав загрязнения воздуха. Возможно, нам потребуется еще более резкое сокращение выбросов оксидов азота для достижения тех же целей, что и сегодня», — подытожила Ле Рой.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
