بهبود كيفيت آب‌وهوايي فقط حاصل خانه‌نشيني نبوده است بلكه…

راندال مارتين ، استاد ارشد دانشكده فني مهندسي مك كلوي در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئيس ، گفت: “PM 2.5 مهمترين عامل تعيين كننده محيط زيست در جهان است.” لويي ، آمريكا.

تحقيقات جديد از آزمايشگاه هاي مارتين ، با همكاري مركز پرواز فضايي گودارد ، انستيتوي فناوري كاليفرنيا و دانشگاه دالاهوسي در نوا اسكوشيا ، كانادا ، سطح PM 2.5 را در چين ، اروپا و آمريكاي شمالي ترسيم كرد. محققان با استفاده از داده هاي ماهواره اي ، نظارت بر زمين و يك سيستم نوآورانه مدل سازي رايانه اي ، تغييرات جزئي در PM 2.5 را مشاهده كردند ، به جز يك مورد. بيشتر تغييراتي كه آنها پيدا كردند به دليل مسكن نبوده ، بلكه به دليل تنوع طبيعي آب و هوا بوده است.

مارتين گفت: “تأثيرات آب و هوايي كه روزانه تجربه مي كنيم نيز بر تنوع PM2.5 تأثير مي گذارد و هرچه مدت زمان كوتاه تر باشد ، حساسيت PM بيشتر به آب و هوا بيشتر است.”

در طي اين اپيدمي ، در ميان تصاوير منتشر شده از واحدهاي مراقبت ويژه و شلوغ قفسه هاي فروشگاه هاي مواد غذايي ، نقاط روشني در عكس وجود داشت. اين تصاوير ، همراه با مقالات ، قبل و بعد از بهبود كيفيت هوا به دليل وجود خانه نشان داده شده است. تصاوير بصري هم در زمين ، جايي كه آسمان آبي از آزادراه هاي لس آنجلس مي درخشيد و هم از فضا ، بسيار ديدني بود ، داده هاي ماهواره اي ناسا نشان مي دهد كه ميزان دي اكسيد نيتروژن در جو به وضوح كاهش يافته است.

ملاني هامر ، محقق ديگر ، گفت: “مردم تعجب كردند.” “اين تصوير منتشر شده از PM 2.5 چيست؟” اين س obviousال واضح بود ، نه تنها به اين دليل كه اين ذرات غالباً از همان منابع دي اكسيد نيتروژن حاصل مي شوند ، بلكه به اين دليل كه دي اكسيد نيتروژن مي تواند PM 2.5 را تشكيل دهد.

هامر گفت: “دي اكسيد نيتروژن منبع ثانويه PM 2.5 است.” هنگامي كه دي اكسيد نيتروژن آزاد مي شود ، با ساير مواد شيميايي موجود در جو برهم كنش دارد و مي تواند PM 2.5 را تشكيل دهد. “چندين مطالعه مقدماتي داده هاي جمع آوري شده از مناطق نظارتي را كه هواي اطراف را آزمايش مي كنند ، تجزيه و تحليل كرده است ، اما اين مناطق زميني بسيار كوچك هستند و نمي توانند با تصوير بزرگتر سازگار شوند.”

فقط بخشي از جمعيت جهان در كشورهايي زندگي مي كنند كه بيش از سه مانيتور 2.5 PM در هر ميليون نفر دارند. بيشتر مردم در مناطقي زندگي مي كنند كه هيچ نظارتي وجود ندارد.

هامر گفت: “ما تصميم گرفتيم دوباره با يك تصوير كامل تر ، تصاوير ماهواره اي به آن نگاه كنيم.” تصاوير ناسا حاوي داده هايي از ستون هاي جوي است كه زمين را تا لبه فضا پوشانده اند. اين داده ها كه به عنوان عمق بصري هوادهي شناخته مي شوند ، مربوط به غلظت PM 2.5 هستند كه از مدل حامل شيميايي GEOS-Chem استفاده مي كند و تركيب جو ، واكنش ها و روابط اجزاي مختلف آن و نحوه حركت هوا را شبيه سازي مي كند. “لازم به ذكر است كه GEOS-Chem يك مدل جهاني سه بعدي از شيمي جوي است كه توسط ورودي هواشناسي سيستم مشاهده زمين ناسا هدايت مي شود.”

محققان سه منطقه با سيستم هاي گسترده نظارت بر سرزمين را متمركز كردند: آمريكاي شمالي ، اروپا و چين و تخمين ماهانه PM 2.5 را از ژانويه تا آوريل براي 2018 ، 2019 و 2020 مقايسه كردند.

هنگامي كه آنها سطح PM 2.5 را به مدت سه سال در همان ماه ها با مراحل قرنطينه در هر منطقه مقايسه كردند ، نشانه هاي واضح زيادي از آمريكاي شمالي يا اروپا وجود نداشت.

وي گفت: “ما دريافتيم كه واضح ترين سيگنال قابل كاهش در دشت شمالي چين كه سخت ترين قرنطينه ها در آن اعمال شده است ، كاهش قابل توجهي نشان مي دهد.”

براي تعيين اينكه قرنطينه مسئول اين سيگنال است يا براي بررسي چندين سيگنال كوچكتر در اطراف منطقه مورد مطالعه ، تيم “شبيه سازي حساسيت” را با استفاده از GEOS-Chem انجام داد ، پارامترها را تغيير داد تا ببيند كدام سناريو با واقعيت مطابقت دارد.

آنها سناريويي را شبيه سازي كردند كه در آن ميزان توليد گازهاي گلخانه اي ثابت بماند و فقط عامل تغييرات هوا در PM 2.5 باشد.

هامر افزود: “ما دريافتيم كه اين سناريو بسياري از تفاوتهايي را كه مي بينيم توضيح مي دهد.” “آنها همچنين يك شبيه سازي انجام دادند كه در آن انتشار گازهاي گلخانه اي ناشي از حمل و نقل و ساير منابع دي اكسيد نيتروژن ساخته شده توسط انسان در قرنطينه منعكس مي شود ، در حالي كه افراد كمتري رانندگي مي كنند و سايت هاي صنعتي كمتر كار مي كنند.”

هامر توضيح داد: “اين موارد به تنهايي توضيح زيادي نمي دهند ، اما تركيب اين دو (انتشارات و هواشناسي) سيگنال دشت شمال چين را برجسته مي كند.”

وي معتقد است كه تغيير در سطح PM 2.5 در دشت هاي شمال چين به دليل آلودگي آنها در زمان هاي طبيعي بسيار چشمگير بوده و احتمالاً شاهد كاهش بيشتر مناطقي با اين غلظت هاي بالا خواهيم بود. به نوعي ، نكته مهمي را برجسته مي كند كه ممكن است در ابتدا درك نشود. سطح متوسط ​​PM 5/2 به طور پيوسته در آمريكاي شمالي و اروپا در حال كاهش است. شما در واقع تغيير را مشاهده مي كنيد در غلظت هاي كم ، بسيار دشوارتر است.

اين يافته همچنين رابطه پيچيده بين دي اكسيد نيتروژن و PM 2.5 را تأييد مي كند. اگرچه دي اكسيد نيتروژن با ساير مواد شيميايي موجود در جو تعامل كرده و PM 2.5 را تشكيل مي دهد ، اما اين دو خطي نيستند. دو برابر شدن ميزان دي اكسيد نيتروژن در جو لزوماً منجر به دو برابر شدن PM 2.5 نمي شود.

هامر گفت: “به طور شهودي ، او انتظار دارد كه شاهد كاهش بيشتر سطح PM 2.5 باشد.” تعجب آور بود كه هواشناسي چنين نقشي غالب داشت. معلوم مي شود كه اين يك رابطه پيچيده است و آنچه انتظار داريد هميشه اتفاق نمي افتد.

يافته ها در شماره 23 ژوئن ژورنال Science Advances منتشر شده است.

انتهاي پيام