Temperatura i wiatr są często włączone Mapy jakości powietrza które wyświetlają informacje o zanieczyszczeniach w czasie rzeczywistym. Ale dlaczego te czynniki środowiskowe są wymienione i jak wpływają one na jakość powietrza?

Oto przegląd, w jaki sposób wiatr i temperatura oddziałują z zanieczyszczeniami, aby wpływać na jakość powietrza.

Jak wiatr wpływa na zanieczyszczenie powietrza?

Wiatr może być pomocny w rozpraszaniu zanieczyszczeń. Gdy zanieczyszczenia pozostają w obszarze, wiatr może rozproszyć zanieczyszczenia z regionu i zmniejszyć stężenie bardziej intensywnych zanieczyszczeń w jednym regionie. [1] Może to również wydmuchać zanieczyszczenia daleko od ich źródła - jak to miało miejsce, gdy dym po pożaru Zachodniego USA wysłał cząsteczkę cząstki Zanieczyszczenia Tak daleko jak Europa Zachodnia.

Jednak geografia może czasami stanowić wyzwanie dla wiatru w rozpraszaniu zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia nie mogą być wypychane z dolin, jeśli panujące wiatry nie są w stanie wznieść się na pasmach górskich. W takich przypadkach zanieczyszczenia mogą gromadzić się w wyższych stężeniach u podstawy góry - lub co gorsza, tworzyć efekt „komina górskiej”.

Badanie w 2009 roku w Journal of Geophysical Research: Atmosfery stwierdził, że bryza Mountain Valley odegrała rolę w tworzeniu drugiej warstwy zanieczyszczenia w Pekinie w Chinach. [2]

Bezcesy Mountain Valley dmuchające głównie na południe zebrały zanieczyszczenia powierzchniowe z miasta, płynęły wzdłuż powierzchni gór i stworzyły drugą podwyższoną warstwę zanieczyszczenia płynącą w kierunku północnym nad miastem. Zanieczyszczenia z tej warstwy mogą powrócić na powierzchnię i wpłynąć na mieszkańców po raz drugi.

Rozcieńczenie deszczu i krzepnięcie

Deszcz może pomóc w rozcieńczeniu wysokich stężeń zanieczyszczeń w powietrzu. Ponieważ gruboziarniste cząstki (PM10) Podobnie jak kurz, brud i pyłek są większe i cięższe niż inne cząsteczki, deszcz może pomóc w położeniu na ziemi szybciej niż mniejsze drobne cząstki cząstkowe (PM2.5).[3]

Deszcz jest mniej skuteczny w rozcieńczaniu PM2,5. Badacze w Lanzhou, Chiny zmierzono, ile deszczu wpłynęło na stężenia PM10, PM2,5 i PM1 w powietrzu w latach 2005–2007. [4] Niezwykle ulewny deszcz mógł zmniejszyć większe zanieczyszczenia cząstek o niewielką ilość, ale prawie nie miał wpływu na cząstki mniejsze niż 2,5 mikronów.

W miarę upadku kropli deszczu mogą również przyciągać aerozolizowane zanieczyszczenia cząstek w procesie zwanym krzepnięciem. W artykule opublikowanym w Chemia i fizyka atmosferyczna W 2015 r. Naukowcy odkryli, że im mniejsza kropla, tym łatwiej jest przyciągnąć aerozole [5]. Niska wilgotność względna była również pomocna w tym procesie.

Jeśli źródłem zanieczyszczenia powietrza jest pożar, ulewny deszcz może być również pomocny w nakłanianiu pożarów i zakończeniu emisji dymu.

Gorące, słoneczne dni mogą stworzyć mgiełkę ozonową

Letnie upały może prowadzić do mgły-wygląd przypominający mgły najczęściej występujący na obszarach miejskich. Ale zamiast składać się z drobnych kropel wody, takich jak mgła, letnia mgiełka jest w rzeczywistości na poziomie gruntu ozonlub smog.

Gdy Tlenki azotu I Lotne związki organiczne (LZO) emitowany z spalania - często pojazdów - wchodzą w interakcje ze światłem słonecznym, reakcja tworzy ozon.

Ozon jest mniej powszechny, gdy występuje wysoka wilgotność, deszcz, wiatr lub chłodniejsze temperatury. [6]

Ponieważ ciepła pogoda jest ważnym czynnikiem w tworzeniu ozonu, słynnych słonecznych miast, takich jak Los Angeles może walczyć z ciężkimi dniami smogu. W związku z tym niektóre miasta takie jak Bogota, Kolumbia; Paryż, Francja; I Meksyk, Meksyk Mają ograniczony samochód do miast w celu zmniejszenia smogu [7]

Jak fale upałów prowadzą do palenia

Słoneczna pogoda i wysokie temperatury mogą mieć dodatkowy negatywny wpływ na jakość powietrza. Gdy wysokie temperatury przekraczają normy i trwają przez dłuższy czas, wynikające z tego fale cieplne mogą położyć ziemię na niebezpieczne warunki jakości powietrza.

Fale cieplne mogą podsycać pożary. W Brytyjska Kolumbia, Kanada W czerwcu i lipcu 2021 r. Intensywne ciepło osiągające 121,2 stopni stworzyło wyjątkowo wysuszoną roślinność mieloną. Kiedy przez region przetoczyła się ciężka burza, 29 000 strajków oświetleniowych przyczyniło się do 62 szybko poruszających się pożarów w prowincji [8,9]

Wioska Lytton, znany z normalnie wysokich temperatur i suchego klimatu według kanadyjskich standardów, został zniszczony przez jeden z pożarów. 1000 osób zostało ewakuowanych, a dwie osoby zmarły.

Pożary z kolei generują dym i PM2.5, które mogą dryfować tysiące mil z ich źródła, gdy prowadzą panujące wiatry. Na przykład dym z 26 000 osób Wild pożary Amazon w 2019 r. Można wykryć 11 000 mil dalej Papua Nowa Gwinea I Australia.

Inwersje temperatury

Jeśli chodzi o zanieczyszczenie, ciepłe temperatury nie są jedynym problemem. Niektóre z najgorszych dni na świecie puszki pokrywają się z zimą, zwłaszcza gdy region jest podatny na inwersje temperaturowe.

Temperatura lub inwersje termiczne mogą wystąpić nad miastami lub dolinami górskimi, gdy ciepłe powietrze tworzy się na chłodniejszym powietrzu na ziemi. Włapki inwersji temperatury i pułapki zanieczyszczenia w obszarze, zapobiegając rozproszeniu zanieczyszczenia do innych lokalizacji.

Na inwersje mogą mieć również wpływ krążenie indukowane na wyspie ciepła na obszarach miejskich. Efekt ciepła wyspy występuje, gdy budynki, drogi i infrastruktura miejska pochłaniają ciepło bardziej niż otaczające drzewa i zbiorniki wodne. Prowadzi to do wyższych temperatur na obszarach miejskich niż na odległych, zielonych obszarach.

Według badań w 2014 i 2015 roku w Journal of Applied Meteorology and Climatology, Warstwy powietrza w inwersji oddziałują z ciepłem i zanieczyszczeniami na obszarach miejskich do poważnego zanieczyszczenia powietrza [10,11] Jeśli obszar miejski znajduje się w dolinie, cyrkulacja powietrza jest skomplikowana przez ciepło miejskie i słabe opcje wentylacji dla rozproszenia zanieczyszczeń z wyspy.

Miasta położone w dolinach lub w pobliżu pasm górskich, takie jak Salt Lake City, Los Angeles, Denveri Meksyk Meksyk może podlegać poważnym zanieczyszczeniu poprzez odwrócenie temperatury. [12,13,14,15]

Zimowe temperatury

Krocze temperatury często oznaczają, że ludzie muszą zwrócić się do spalania, aby ogrzać swoje domy. Gotowanie i pożary paliwa mogą prowadzić do dni wyjątkowo ciężkiego zanieczyszczenia materii cząstek u osób, które spalają tanie drewno, węgiel i gno.

Zimą 2020 do 2021 r Mongolia, Afganistan i Kirgistan w Azji Środkowej.

Zimą, każdy dom z kominek opalany drewnem lub palnik drewna Może być źródłem zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach i na zewnątrz. Jednak ostatnie badanie ostrzega, że ​​palniki drewna mogą stanowić zagrożenie dla jakości powietrza w pomieszczeniach, co stanowi potrójne zanieczyszczenie powietrza w domu [16].

Badanie 2020 opublikowane w Atmosfera Recenzowane wykorzystanie drewna w South Yorkshire w Anglii. [17] W badaniu stwierdzono, że gdy palniki były oświetlone, średni poziom cząstek wzrósł z 27 mikrogramów na metr sześcienny (μg/m3) do 195 μg/m3.

Wskaźnik jakości powietrza w USA uważa 195 μg/m3 za „bardzo niezdrowe”.

Na zdjęciu: Wskaźnik jakości powietrza w USA. Źródło: IQAir i USA EPA

Wynos

Zanieczyszczenie powietrza i pogoda, wiatr i temperatura oddziałują na poprawę lub, zbyt często, pogarszają jakość powietrza

Znajomość warunków środowiskowych i ich interakcji z zanieczyszczeniem w powietrzu może pomóc w lepszym zrozumieniu, co przyczynia się do złej jakości powietrza.