Ученые работают над разгадкой тайны устойчивого смога

Загрязнение атмосферного воздуха при определенных погодных условиях может приводить к образованию опасной темной дымки (смога). Это явление вызывает болезни, останавливает авиарейсы и перекрывает автомагистрали. Согласно статье на обложке последнего номера (№4) журнала Advances in Atmospheric Sciences, такие события происходят все чаще.

"Увеличивающаяся тенденция и суровость устойчивых эпизодов смога могут быть результатом большего загрязнения и худшей погоды", — заявил Ихуэй Дин, старший научный сотрудник Национального климатического центра в Пекине (Китай) и автор статьи. Он отметил, что растущее число "смоговых дней" продолжает наносить серьезный вред здоровью человека.

В то время как отдельные эпизоды смога изучались и ранее, это первое исследование, всесторонне исследующее эти события и сопутствующие им атмосферные условия. Исследователи стремились понять, как погодные эффекты, такие как высокая влажность и слабый приземный ветер, влияют на формирование смога.

В своем исследовании ученые использовали стандартизированные факторы для объективной идентификации эпизодов смога в столичном регионе Китая Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй с 1980 по 2013 год. Они проанализировали атмосферные условия выявленных событий и изучили механизм движения воздуха, приводящий к образованию и устойчивости смога.

Исследователи идентифицировали 49 устойчивых эпизодов смога, каждый из которых длился не менее трех дней с ограниченной видимостью. Семь событий произошли в 1980-х годах, в общей сложности на 23 дня. В 1990-х годах было девять событий общей продолжительностью 33 дня. Количество событий и общее число дней почти удвоились в первом десятилетии этого века — 17 событий на 60 дней. За первые три года текущего десятилетия уже зафиксировано 16 событий, в сумме составивших 77 смоговых дней.

Ученые также обнаружили, что события смога соответствуют одному из двух специфических типов циркуляции атмосферы, оба из которых могут создавать сильное нисходящее движение в атмосфере. Воздух, насыщенный загрязнителями, остается в ловушке у поверхности Земли до тех пор, пока атмосферные условия не изменятся.

"Понимание механизмов может предоставить важный предвестник или признак для последующей внезапной вспышки сильных и устойчивых эпизодов смога, которые создают почву для сложных химических и биологических реакций, ведущих к еще более устойчивым событиям", — пояснил Дин.

Теперь, когда ученые начинают лучше понимать, как формируется смог, следующим шагом станет улучшение предсказуемости таких событий. "Мы собираемся разработать методику прогнозирования динамических и циркуляционных условий, а также их влияния на структуры пограничного слоя атмосферы на недельных и месячных масштабах", — сказал Дин.