De acordo com uma nova pesquisa do MIT, o aquecimento global provavelmente impedirá nossa capacidade futura de controlar o ozônio no nível do solo, é um poluente nocivo do ar que é o principal elemento de fumaça.
Os resultados podem ajudar a desenvolver estratégias mais eficazes para melhorar a qualidade do ar e a saúde humana de cientistas e formuladores de políticas. O ozônio no nível da terra cria uma série de efeitos prejudiciais à saúde da asma a doenças cardíacas e contribui para milhares de mortes prematuras todos os anos.
Os pesquisadores revelaram o sistema de modelagem que, com as mudanças climáticas, o ozônio no nível do solo se tornará menos sensível para reduzir as emissões de óxido de nitrogênio no leste da América do Norte e na Europa Ocidental. Em outras palavras, serão necessárias mais emissões de óxido de nitrogênio para obter os mesmos benefícios de qualidade do ar.
No entanto, a pesquisa também descobriu que o oposto do nordeste da Ásia seria verdadeiro, onde o corte de emissões teria um impacto maior na redução do ozônio no nível da terra no futuro.
Os pesquisadores combinam um modelo climático que imita causas climáticas, como temperatura e movimento do ar, é um modelo de transporte químico que assume o movimento e a combinação de produtos químicos na atmosfera.
Criando uma série de possíveis resultados futuros, a inclusão de pesquisadores captura melhor a variabilidade climática subjacente, permitindo que eles desenhem uma imagem completa do que muitos estudos anteriores.
“No futuro plano de qualidade do ar, deve ser considerado como as mudanças climáticas afetam a química da poluição do ar. Podemos precisar de cortes mais íngremes nas emissões de óxido de nitrogênio para atingir as mesmas metas de qualidade do ar”, disse Amy Lee Roy, uma estudante de pós -graduação da Terra, do Departamento de Ciência Atmosférica e Planetária liderada por um artigo. “
Seus co-autores incluem Anthony YH Wang, um postdok no MIT Center for Sustainable Science and Strategy; Sebastian de Estham, MIT Center for Sustainable Science and Strategy são os principais cientistas de pesquisa; Arlin Fioer, Peter H Stone e Paula Malanote Stone Professor EAPS; E autores seniores Noel Celine, Instituto de Dados, Sistemas e Sociedade (IDSs) e Professor de EAPs. O estudo está presente hoje Ciência e Tecnologia Ambiental.
Ozônio
O estratosférico de ozônio no nível da terra é diferente da camada de ozônio que protege a Terra da radiação UV prejudicial. É uma irritação respiratória que é prejudicial à saúde de humanos, animais e plantas.
O controle do ozônio no nível do solo é especialmente desafiador porque é um contaminante secundário, que é composto por reações complexas associadas a compostos orgânicos instáveis na presença de óxido de nitrogênio na atmosfera e na luz solar.
Le Roy explica: “É por isso que os dias mais altos do seu ozônio tendem a ser quentes e sol”.
Os reguladores geralmente tentam reduzir o ozônio no nível da terra, cortando as emissões de óxido de nitrogênio dos processos industriais. No entanto, é difícil prever os efeitos desses princípios, porque o ozônio no nível do solo se comunica com maneiras não lineares com óxido de nitrogênio e compostos orgânicos instáveis.
Dependendo do ambiente químico, as emissões de óxido de nitrogênio podem aumentar o ozônio no nível do solo, em vez de reduzir as emissões.
“Pesquisas anteriores se concentraram no papel da emissão na formação do ozônio, mas a influência da meteorologia é uma parte importante do trabalho de Emmy”, diz Celine.
Para gerenciar seu estudo, os pesquisadores combinam um modelo global de química atmosférica com um modelo climático que imita o clima do futuro.
Eles usaram o modelo climático para criar entradas relacionadas ao clima para cada ano de seu futuro, de uma maneira que imite a temperatura potencial e a velocidade do vento que capturam a variabilidade inerente ao clima de uma região.
Eles então alimentavam esses insumos no modelo de química atmosférica, que calculam como a combinação química da atmosfera mudará devido ao clima e às emissões.
Os pesquisadores concentraram-se no leste da América do Norte, Europa Ocidental e Nordeste da China, uma vez que a historial nessas regiões possui altos níveis de produtos químicos anteriores que formam ozônio e uma rede de observação bem estabelecida para fornecer dados.
Eles optaram por modelar um com um aquecimento alto e um baixo aquecimento com alto aquecimento durante o período de 16 anos entre 2080 e 2095
Captura de escalada
“O maior desafio é que o clima varia naturalmente ano após ano, portanto, se você deseja separar os efeitos das mudanças climáticas, precisa imitar anos suficientes para ver o passado dessa variável natural”, disse Le Roy.
Eles podem superar esse desafio devido ao progresso recente na modelagem de química atmosférica e aproveitando a computação paralela para imitar vários anos ao mesmo tempo. Eles imitam a percepção de cinco 16 anos, todos para cada cena ser de 80 anos modelo.
Os pesquisadores descobriram que no leste da América do Norte e da Europa Ocidental, as emissões de óxido de nitrogênio do solo são especialmente sensíveis, que são as emissões naturais alimentadas pelo aumento da temperatura.
Devido a essa sensibilidade, mais óxido de nitrogênio do solo entra na atmosfera à medida que a Terra é aquecida, o efeito das emissões de óxido de nitrogênio da atividade humana reduzirá o efeito do ozônio no nível do solo.
“Isso mostra o quanto é importante melhorar nossa representação da biosfera nesses modelos para entender como as mudanças climáticas podem afetar a qualidade do ar”, disse Le Roy.
Por outro lado, como os processos industriais do nordeste da Ásia emite mais ozônio por unidade de óxido de nitrogênio, o corte de emissões reduz ainda mais o ozônio no nível da terra em futuras circunstâncias de aquecimento.
“Mas eu não diria uma coisa boa porque significa que o ozônio em geral tem um alto nível de ozônio”, acrescentou Le Roy.
Em vez de confiar nas informações médias anuais climáticas, os pesquisadores deram uma imagem mais completa do possível impacto na saúde humana.
Le Roy diz: “O clima médio não é a única coisa que
No futuro, os pesquisadores querem continuar explorando o cruzamento climático e da qualidade do ar. Eles querem expandir seu método de modelagem para considerar as causas de outras mudanças climáticas com variáveis mais altas, como incêndio ou biomassa.
“Mostramos que é importante considerar toda a gama de variáveis climáticas para os cientistas da qualidade do ar, mesmo que seja difícil fazê -lo em seus modelos, porque isso realmente afeta a resposta que você recebeu”, diz Selin.
Este trabalho é financiado pela bolsa da Presidência da Presidência do MIT, JH e EV Wade Fellowship e MIT Martin Family Society of Soldy for Sustainability.
