Новое исследование поможет прогнозировать дни с высоким содержанием озона на западе США
Новое исследование, опубликованное в Nature Communications под руководством Мейюнь Лин из Геофизической лаборатории динамики жидкостей NOAA и кооперативного института NOAA в Принстонском университете, выявило сильную связь между днями с высоким содержанием озона на западе США в конце весны и явлением Ла-Нинья, которое влияет на глобальные погодные паттерны.
Осознание этой связи дает возможность прогнозировать уровень озона за несколько месяцев, что позволит улучшить информирование населения для снижения вреда здоровью и поможет управляющим качеством воздуха подготовиться к мониторингу таких событий. Это важно для достижения национального стандарта по озону. Воздействие озона вредно для здоровья, вызывает затруднение дыхания, кашель, першение в горле, приступы астмы и вредит чувствительным растениям.
«Озон в стратосфере, на высоте 10–48 км, обычно там и остается, — сказала Лин. — Но не в некоторые дни поздней весны после сильной зимы Ла-Нинья. Именно тогда полярное струйное течение смещается к югу над западом США и способствует проникновению стратосферного озона до уровня земли». После трех событий Ла-Нинья за последние два десятилетия (1998–1999, 2007–2008 и 2010–2011 гг.) ученые наблюдали всплески приземного озона продолжительностью 2–3 дня в высокогорных районах запада США.
Хотя высокий уровень озона обычно характерен для душных летних дней, когда загрязнение от транспорта и электростанций формирует региональный смог, в высокогорных районах запада США источником озона в конце весны иногда служат нисходящие потоки из стратосферы. Лин и ее коллеги обнаружили, что такие интрузии могут добавлять 20–40 ppb к фоновой концентрации, обеспечивая более половины от объема, превышающего стандарт Агентства по охране окружающей среды США (EPA). В соответствии с Законом о чистом воздухе эти события могут классифицироваться как «исключительные» и не учитываться при оценке соответствия стандарту.
«Независимо от того, учитываются ли эти события, люди живут в этих регионах, и возможность прогнозировать сезон высокого озона может позволить провести просветительскую работу для минимизации последствий для здоровья», — отметила соавтор исследования, атмосферный ученый из Колумбийского университета Арлин Фьоре. Прогнозирование также даст время на развертывание датчиков для определения доли естественного и антропогенного вклада в загрязнение.
В исследовании участвовали две лаборатории NOAA, кооперативные институты в Принстоне и Университете Колорадо в Боулдере, а также ученые из США, Канады и Австрии. Поддержку также оказала команда NASA Air Quality Applied Sciences Team. «Это исследование объединяет наблюдения и моделирование химии климата, чтобы понять процессы, способствующие весенним пикам озона на западе США», — сказал атмосферный ученый из Лаборатории исследования земных систем NOAA в Боулдере Эндрю Лэнгфорд.