Πιστωτική εικόνα: NASA
Μια σειρά από δορυφόρους της NASA μετρούν τα επίπεδα του όζοντος στην ατμόσφαιρα της Γης με τέτοια ακρίβεια που μπορούν να πουν πού είναι φυσικό και πού προκαλείται από τη ρύπανση. Οι δορυφόροι περιελάμβαναν το Terra της NASA, την αποστολή Tropical Rainfall Measuring, το Earth Probe / TOMS και τον δορυφόρο ERS-2 της ESA, και κατάφεραν να καταγράψουν πυρκαγιές και αστραπές σε όλο τον κόσμο. Οι επιστήμονες εξεπλάγησαν όταν διαπίστωσαν ότι μεγαλύτερες ποσότητες όζοντος πάνω από τον τροπικό Ατλαντικό σχηματίστηκαν στην πραγματικότητα από κεραυνούς και όχι από ρύπανση όπως ήταν αρχικά.
Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, το όζον κοντά στην επιφάνεια της Γης σχηματίζεται στις περισσότερες μεγάλες πόλεις των ΗΠΑ όταν το φως του ήλιου και η θερμότητα αναμιγνύονται με εξάτμιση αυτοκινήτων και άλλη ρύπανση, προκαλώντας στους υπαλλήλους της υγείας να εκδίδουν «ειδοποιήσεις για το όζον». Αλλά σε άλλα μέρη του κόσμου, όπως ο τροπικός Ατλαντικός, αυτό το όζον χαμηλού επιπέδου φαίνεται να προέρχεται φυσικά με τρόπους που άφησαν τους επιστήμονες προβληματισμένους. Τώρα, επιστήμονες που χρηματοδοτούνται από τη NASA που χρησιμοποιούν τέσσερις δορυφόρους μπορούν να πουν από πού προέρχεται η ρύπανση από το όζον χαμηλού επιπέδου και αν ήταν ανθρωπογενείς ή φυσικές.
Ο επιστήμονας της ατμόσφαιρας David Edwards και οι συνεργάτες του από το Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας (NCAR) και συνεργάτες στον Καναδά και την Ευρώπη έχουν μελετήσει αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα από τρία διαστημόπλοια της NASA, ένα από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) και ένα μοντέλο υπολογιστή από NCAR. Ήταν έκπληκτοι που διαπίστωσαν ότι αναπτύσσεται μεγαλύτερη ποσότητα όζοντος κοντά στην επιφάνεια του τροπικού Ατλαντικού ως αποτέλεσμα κεραυνού αντί για καύση γεωργικών και ορυκτών καυσίμων.
Τα ευρήματά τους εμφανίστηκαν σε ένα πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Geophysical Research Atmospheres της American Geophysical Union. Ο σχηματισμός του όζοντος περιλαμβάνει πολλούς παράγοντες, όπως κεραυνό και ρύπανση από την καύση γεωργικών και ορυκτών καυσίμων, γι 'αυτό ήταν χρήσιμο να χρησιμοποιήσετε πολλούς δορυφόρους της NASA για να κοιτάξετε τον καθένα με τη σειρά του.
Οι δορυφόροι της NASA περιελάμβαναν τον Terra, την αποστολή τροπικής βροχής (TRMM) και το Earth Probe / TOMS. Ο δορυφόρος ERS-2 της ESA χρησιμοποιήθηκε επίσης για την εξέταση του όζοντος και χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο υπολογιστή του MOARZ-2 (Model for OZone And Related Chemical Tracers) της NCAR για την προσομοίωση της χημικής σύνθεσης της ατμόσφαιρας.
Επειδή τα διάφορα δορυφορικά όργανα μπορούσαν να ανιχνεύσουν πυρκαγιές, αστραπές και την προκύπτουσα ρύπανση και όζον στην ατμόσφαιρα, αντίστοιχα, παρείχαν μια παγκόσμια άποψη για το τι συνέβαινε και το μοντέλο του υπολογιστή βοήθησε να ενώσει όλα τα κομμάτια μαζί.
Οι πυρκαγιές δημιουργούν καπνό και μονοξείδιο του άνθρακα και ο κεραυνός δημιουργεί οξείδια του αζώτου (NOx). Όλα αυτά έρχονται μαζί με άλλες ασταθείς ενώσεις σε μια χημική σούπα και το φως του ήλιου βοηθά στην ενεργοποίηση της αντίδρασης που βοηθά στη δημιουργία του όζοντος. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι στις αρχές του έτους, οι έντονες πυρκαγιές που έκαναν οι αγρότες για την εκκαθάριση γης και την παραδοσιακή καλλιέργεια στη βορειοδυτική Αφρική, ακριβώς νότια της ερήμου της Σαχάρας, οδήγησαν σε μεγάλες ποσότητες ρύπανσης που μπορούσαν να εντοπίσουν χρησιμοποιώντας δορυφόρο εικόνες καθώς εξαπλώθηκε στον Ατλαντικό προς τη Νότια Αμερική. Αυτή η ρύπανση αύξησε σημαντικά το όζον σε χαμηλά υψόμετρα κοντά στις πυρκαγιές.
Ωστόσο, όταν ο Έντουαρντς και οι συνάδελφοί του κοίταξαν περιοχές με αυξημένα επίπεδα όζοντος που μετρήθηκαν από δορυφόρους και αεροσκάφη πάνω από τον Ατλαντικό νότο του ισημερινού, εκπλήσθηκαν περισσότερο όταν διαπίστωσαν ότι αυτό το όζον προκλήθηκε κυρίως από κεραυνούς και όχι από πυρκαγιές.
Σε άλλα μέρη του κόσμου, ειδικά κοντά σε πόλεις, το όζον κοντά στην επιφάνεια της Γης παράγεται συχνά από ρύπανση ως αποτέλεσμα βιομηχανικής καύσης ορυκτών καυσίμων και αυτοκινήτων. Η κατανόηση από πού προέρχεται η ρύπανση σε κάθε περίπτωση είναι σημαντική για τη βελτίωση της ποιότητας του αέρα μας.
Το όργανο Μέτρησης της Ρύπανσης της NASA στην Τροπόσφαιρα (MOPITT) στο δορυφόρο Terra είναι μια κοινή αποστολή της NASA / Καναδικής Υπηρεσίας Διαστήματος που μετρούσε τις συγκεντρώσεις μονοξειδίου του άνθρακα σε διάφορα επίπεδα της ατμόσφαιρας. Το όργανο TOMS στο EP / TOMS μέτρησε το τροπικό σφαιρικό όζον στο μέσο του Ατλαντικού. Ο δορυφόρος TRMM μέτρησε τον αριθμό των πυρκαγιών σε μια περιοχή χρησιμοποιώντας τον ορατό / υπέρυθρο σαρωτή (VIRS), και επίσης καταλόγισε τα δεδομένα αστραπής από τον Lightning Imaging Sensor (LIS). Τα δορυφορικά δεδομένα στη συνέχεια ερμηνεύθηκαν χρησιμοποιώντας το μοντέλο υπολογιστή MOZART-2.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τις παρατηρήσεις του TOMS για να πάρουν μια γενική ιδέα για το πού ήταν υψηλά τα επίπεδα του τροσφαιρικού όζοντος, αλλά ήταν συχνά δύσκολο να πούμε από πού προήλθε το όζον και ποια πηγή ρύπανσης ή φυσική διαδικασία οδήγησε στη δημιουργία του. Μόλις πρόσφατα ο συνδυασμός των 4 δορυφόρων επέτρεψε στους επιστήμονες να κάνουν αυτή τη διάκριση.
Αυτή η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τη Earth Science Enterprise (ESE) της NASA, σε συνεργασία με το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, χορηγός του NCAR. Το ESE της NASA είναι αφιερωμένο στην κατανόηση της Γης ως ολοκληρωμένου συστήματος και στην εφαρμογή της Επιστήμης του Συστήματος της Γης για τη βελτίωση της πρόβλεψης του κλίματος, του καιρού και των φυσικών κινδύνων χρησιμοποιώντας το μοναδικό πλεονέκτημα του διαστήματος.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
