Bildkredit: NASA
En serie av NASA-satelliter mäter ozonnivåer i jordens atmosfär med så precision att de kan säga var det är naturligt förekommande och var det orsakas av föroreningar. Satelliterna inkluderade NASA: s Terra, Tropical Rainfall Measuring Mission, Earth Probe / TOMS och ESA: s ERS-2-satellit, och de kunde spela in bränder och blixtnedslag runt om i världen. Forskare blev förvånade över att upptäcka att större mängder ozon över det tropiska Atlanten faktiskt bildades av blixtnedslag och inte föroreningar som ursprungligen.
Under sommartid bildas ozon nära jordens yta i de flesta stora amerikanska städer när solljus och värme blandas med bilavgas och annan förorening, vilket får hälsoombud att ge ut "ozonvarningar." Men i andra delar av världen, till exempel det tropiska Atlanten, verkar denna låga nivå ozon ha sitt ursprung naturligt på sätt som har lämnat forskare förbryllade. Nu kan NASA-finansierade forskare som använder fyra satelliter berätta var låg ozonförorening kommer från och om det var människan eller naturligt.
Atmosfärforskare David Edwards och hans kollegor från National Center for Atmospheric Research (NCAR) och kollaboratörer i Kanada och Europa har studerat detta problem med hjälp av satellitdata från tre NASA-rymdskepp, ett från European Space Agency (ESA), och en datormodell från NCAR. De blev förvånade över att upptäcka att en större mängd ozon nära ytan över det tropiska Atlanten utvecklas till följd av blixtnedslag istället för förbränning av jordbruket och fossilt bränsle.
Deras resultat dök upp i en nylig utgåva av American Geophysical Union's Journal of Geophysical Research Atmospheres. Bildningen av ozon involverar flera faktorer, såsom blixtar och förorening från förbränning i jordbruket och fossilt bränsle, varför det var bra att använda NASA: s flera satelliter för att titta på var och en i tur och ordning.
NASA-satelliter inkluderade Terra, den tropiska regnmätningsmissionen (TRMM) och Earth Probe / TOMS. ESA: s ERS-2-satellit användes också för att titta på ozon, och NCAR: s MOZART-2 (modell för OZone And Related Chemical Tracers) datormodell användes för att simulera den kemiska sammansättningen av atmosfären.
Eftersom de olika satellitinstrumenten kunde upptäcka bränder, blixtnedslag och den resulterande föroreningen respektive ozon i atmosfären, gav de en global syn på vad som var på gång, och datormodellen hjälpte till att binda alla bitar ihop.
Bränder skapar rök och kolmonoxid och blixtar skapar kväveoxider (NOx). Alla dessa kommer tillsammans med andra instabila föreningar i en kemisk soppa, och solljus hjälper till att utlösa reaktionen som hjälper till att bilda ozon. Forskarna fann att i början av året resulterade de intensiva bränderna som jordbrukarna satt upp för markröjning och traditionell odling i nordvästra Afrika, strax söder om Saharaöknen, i stora mängder föroreningar som de kunde spåra med satellit bilder när det spriddes över Atlanten mot Sydamerika. Denna förorening ökade kraftigt ozon i låg höjd nära bränderna.
Men när Edwards och hans kollegor tittade på områden med förhöjda ozonnivåer uppmätta av satelliter och flygplan över Atlanten söder om ekvatorn, blev de mer förvånade över att upptäcka att denna ozon främst orsakades av blixtar snarare än bränderna.
I andra delar av världen, särskilt nära städer, är ozon nära jordens yta ofta tillverkad av föroreningar som ett resultat av industriell fossil bränsleförbränning och bilar. Att förstå var föroreningarna kommer från i varje fall är viktigt för att förbättra vår luftkvalitet.
NASA: s mätning av föroreningar i troposfären (MOPITT) -instrumentet ombord på Terra-satelliten är ett gemensamt NASA / Canadian Space Agency-uppdrag som mätte kolmonoxidkoncentrationer på olika nivåer av atmosfären. TOMS-instrumentet på EP / TOMS mätte tropisk troposfärisk ozon över mitten av Atlanten. TRMM-satelliten räknade antalet bränder i ett område med sin synliga / infraröda skanner (VIRS), och katalogiserade också blixtblixtsdata från sin Lightning Imaging Sensor (LIS). Satellitdata tolkades sedan med hjälp av datormodellen MOZART-2.
Tidigare använde forskare TOMS-observationer för att få en allmän uppfattning om var de troposfäriska ozonnivåerna var höga, men det var ofta svårt att säga var ozon kom från och vilken föroreningskälla eller naturlig process ledde till dess skapande. Bara nyligen har de fyra satellitkombinationerna gjort det möjligt för forskare att göra denna åtskillnad.
Denna forskning finansierades av NASAs Earth Science Enterprise (ESE) i samarbete med National Science Foundation, sponsor för NCAR. NASA: s ESE är dedikerad till att förstå jorden som ett integrerat system och tillämpa Earth System Science för att förbättra förutsägelsen av klimat, väder och naturrisker med hjälp av den unika utsiktspunkten i rymden.
Originalkälla: NASA News Release
