La temperatura y el viento a menudo se incluyen en Mapas de calidad del aire que muestran información de contaminantes en tiempo real. Pero, ¿por qué se enumeran estos factores ambientales y cómo afectan la calidad del aire?

Aquí hay una revisión de cómo el viento y la temperatura interactúan con los contaminantes para afectar la calidad del aire.

¿Cómo afecta el viento la contaminación del aire?

El viento puede ser útil para dispersar contaminantes. Cuando los contaminantes permanecen sobre una región, el viento puede dispersar contaminantes fuera de la región y reducir las concentraciones de contaminantes más intensos en cualquier región. [1] Esto también puede volar contaminantes lejos de su fuente, como sucedió cuando el humo de incendio forestal de los Estados Unidos envió partículas contaminantes tan lejos como Europa occidental.

Sin embargo, la geografía ocasionalmente puede plantear un desafío para el viento en los contaminantes dispersos. Los contaminantes no pueden ser expulsados ​​de los valles si los vientos prevalecientes no pueden elevarse sobre las cadenas montañosas. En esos casos, los contaminantes pueden reunirse en concentraciones más altas en la base de la montaña, o peor, crear un efecto de "chimenea del valle de montaña".

Un estudio de 2009 en el Revista de investigación geofísica: atmósferas Descubrió que la brisa de Mountain Valley desempeñó un papel en la creación de una segunda capa de contaminación en Beijing, China. [2]

La brisa del valle de la montaña soplaba predominantemente hacia el sur recolectó contaminantes superficiales de la ciudad, fluía a lo largo de la cara de las montañas y creó una segunda capa elevada de contaminación que fluye en dirección norte sobre la ciudad. Los contaminantes de esa capa podrían regresar a la superficie y afectar a los residentes por segunda vez.

Dilución de lluvia y coagulación

La lluvia puede ayudar a diluir altas concentraciones de contaminantes en el aire. Porque partículas gruesas (PM10) Al igual que el polvo, la suciedad y el polen son más grandes y pesados ​​que otras partículas, la lluvia puede ayudar a PM10 a asentarse al suelo más rápidamente que las partículas finas más pequeñas (PM2.5).[3]

La lluvia es menos efectiva para diluir PM2.5. Investigadores en Lanzhou, Porcelana Medí la cantidad de lluvia afectadas las concentraciones de PM10, PM2.5 y PM1 en el aire de 2005 a 2007. [4] La lluvia extremadamente pesada podría reducir los contaminantes de partículas más grandes en una pequeña cantidad, pero casi no tuvo ningún efecto en partículas menores de 2.5 micras.

A medida que caen las gotas de lluvia, también pueden atraer contaminantes de partículas en aerosol en un proceso llamado coagulación. En un artículo publicado en Química y física atmosférica En 2015, los investigadores descubrieron que cuanto más pequeña era una gota, más fácil era que el agua atraiga los aerosoles. [5] La baja humedad relativa también fue útil en el proceso.

Si la fuente de contaminación del aire es un incendio forestal, una fuerte lluvia también puede ser útil para rayar incendios y poner fin a las emisiones de humo.

Los días calurosos y soleados pueden crear ozono neblina

El calor del verano puede conducir a la neblina, una apariencia en forma de niebla que se encuentra con mayor frecuencia en las zonas urbanas. Pero en lugar de estar compuesto por pequeñas gotas de agua como la niebla, la neblina de verano está en realidad a nivel del suelo ozono, o smog.

Cuando oxido de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (VOC) emitidos por la combustión, a menudo vehículos, interactúan con la luz solar, la reacción crea ozono.

El ozono es menos común cuando hay alta humedad, lluvia, viento o temperaturas más frías. [6]

Como el clima cálido es un factor importante para crear ozono, ciudades famosas como soleadas como los Angeles puede luchar con los días de smog pesados. En consecuencia, algunas ciudades como Bogotá, Colombia; París, Francia; y Ciudad de México, México Tener acceso limitado para automóviles a las ciudades en un esfuerzo por reducir el smog. [7]

Cómo las ondas de calor conducen al humo

El clima soleado y las altas temperaturas pueden tener un impacto negativo adicional en la calidad del aire. Cuando las altas temperaturas exceden las normas y duran un período prolongado de tiempo, las ondas de calor resultantes pueden poner el suelo para condiciones peligrosas de calidad del aire.

Las ondas de calor pueden alimentar los incendios forestales. En Columbia Británica, Canadá Durante junio y julio de 2021, el calor intenso que alcanza 121.2 grados creó vegetación de tierra extremadamente seca. Cuando una tormenta eléctrica severa rodó por la región, 29,000 huelgas de iluminación contribuyeron a 62 incendios forestales en rápido movimiento en la provincia. [8,9]

El pueblo de Lytton, conocido por sus temperaturas normalmente altas y su clima seco según los estándares canadienses, fue destruido por uno de los incendios forestales. 1,000 personas fueron evacuadas y dos personas murieron.

Los incendios forestales, a su vez, generan humo y PM2.5 que pueden derivarse para miles de millas desde su fuente cuando se llevan a vientos prevalecientes. Por ejemplo, humo de 26,000 individuos Incendios forestales de Amazon en 2019 se pudo detectar a 11,000 millas de distancia en Papúa Nueva Guinea y Australia.

Inversiones de temperatura

Cuando se trata de contaminación, las temperaturas cálidas no son la única preocupación. Algunas de las peores días de contaminación del mundo coinciden con el invierno, especialmente cuando una región es propensa a las inversiones de temperatura.

La temperatura o las inversiones térmicas pueden ocurrir sobre ciudades o valles de montaña cuando el aire caliente se forma sobre el aire más frío en el suelo. Tapas de inversión de temperatura y trampa de contaminación en un área, evitando que la contaminación se dispersen a otros lugares.

Las inversiones también pueden estar influenciadas por la circulación inducida por la isla de calor en las zonas urbanas. El efecto de la isla de calor ocurre cuando los edificios, las carreteras y la infraestructura de la ciudad absorben el calor más que los árboles circundantes y los cuerpos de agua. Esto conduce a temperaturas más altas en las zonas urbanas que en las áreas periféricas y verdes.

Según los estudios de 2014 y 2015 en el Journal of Applied Meteorology and Climatology, Las capas de aire en una inversión interactúan con calor y contaminantes en áreas urbanas a contaminación del aire grave. [10,11] fuera de la isla.

Ciudades ubicadas en valles o cerca de cadenas montañosas como Salt Lake City, Los Angeles, Denver, y la Ciudad de México puede estar sujeta a una contaminación severa a través de inversiones de temperatura. [12,13,14,15]

Temperaturas invernales

Las temperaturas frías a menudo significan que las personas deben recurrir a la combustión para calentar sus hogares. Los incendios de cocción y combustible pueden conducir a días de contaminación de materia de partículas extremadamente pesadas para las personas que queman madera de bajo costo, carbón y estiércol.

Durante el invierno de 2020 a 2021, las opciones de combustible de invierno condujeron a condiciones peligrosas de calidad del aire para los ciudadanos urbanos en Mongolia, Afganistán y Kirguistán en Asia Central.

Durante el invierno, cualquier hogar con un chimenea de leña o quemador de leña puede ser una fuente de contaminación del aire interior y exterior. Sin embargo, un estudio reciente advierte que los quemadores de leña pueden representar una amenaza para la calidad del aire interior, triplicando la cantidad de contaminación del aire dentro de una casa. [16]

Un estudio de 2020 publicado en Atmósfera Uso revisado de Wood Burner en South Yorkshire, Inglaterra. [17] El estudio concluyó que cuando se encendieron los quemadores, los niveles promedio de partículas aumentaron de 27 microgramos por metro cúbico (μg/m3) a 195 μg/m3.

El índice de calidad del aire de EE. UU. Considera que 195 μg/m3 es "muy poco saludable".

En la foto: Índice de calidad del aire de EE. UU. Fuente: IQAir y EPA de EE. UU.

La comida para llevar

La contaminación del aire y el clima, el viento y la temperatura interactúan para mejorar o, con demasiada frecuencia, empeorar la calidad del aire

Conocer las condiciones ambientales y cómo interactúan con la contaminación en el aire puede ayudar a comprender mejor lo que está contribuyendo a la mala calidad del aire.