気温と風は、しばしば 大気質マップ 気温と風は、リアルタイムの汚染物質情報を表示する大気質マップによく含まれている。しかし、なぜこのような環境要因が記載され、それらが大気の質にどのような影響を与えるのだろうか？

ここでは、風と気温が汚染物質とどのように相互作用し、大気の質に影響を与えるかについて説明する。

風は大気汚染にどう影響するのか？

風は汚染物質を分散させるのに役立ちます。汚染物質がある地域に滞留している場合、風は汚染物質を地域外に拡散させ、どの地域でもより強い汚染物質の濃度を下げることができる[1]。これはまた、汚染物質を発生源から遠く離れた場所に吹き飛ばすこともある。 を遠く離れた西ヨーロッパにまで飛ばしたときのように。.

しかし、風が汚染物質を分散させる上で、地理的な問題が課題となることもある。偏西風が山脈を越えられない場合、汚染物質が谷から押し出されないことがある。このような場合、汚染物質は山のふもとに高濃度で集まる可能性がある。

2009年の Journal of Geophysical Research：大気 2009年のJournal Geophys Research: Atospir（地球物理学研究：大気）に掲載された研究によると、中国の北京では山の谷風が第二の汚染層を作り出す役割を果たしていた[2]。

主に南向きに吹く山谷風は、都市から地表の汚染物質を集め、山肌に沿って流れ、都市上空を北向きに流れる第二の高層汚染層を形成した。その層から汚染物質が地表に戻り、住民に二度目の影響を与える可能性があった。

雨の希釈と凝集

雨は高濃度の大気汚染物質を希釈するのに役立つ。なぜなら粗大粒子状物質(PM10)は他の粒子より大きく重いため、雨はPM10をより小さな微小粒子状物質(PM2.5).[3]

雨はPM2.5を希釈する効果は低い。以下の研究者がいる。 蘭州, 中国 は、2005年から2007年にかけて、雨が大気中のPM10、PM2.5、PM1の濃度にどの程度影響を与えたかを測定した[4]。非常に激しい雨は、粒子径の大きな汚染物質をわずかに減少させるが、2.5ミクロン以下の粒子にはほとんど影響を与えなかった。

雨粒が落下すると、凝集と呼ばれる過程で、エアロゾル化した粒子状汚染物質を引き寄せることもある。論文 大気化学と物理学 2015年にAtmospher Chemistry and Physics誌に発表された論文で、研究者たちは、水滴が小さいほどエアロゾルを引き寄せやすいことを発見した[5]。

大気汚染の原因が山火事である場合、大雨は火災を鎮火させ、煙の排出を止めるのにも役立つ。

暑く晴れた日は、オゾンヘイズを発生させる可能性がある。

夏の暑さは、都市部でよく見られる霧のようなもやを発生させる。しかし、夏の霞は霧のように小さな水滴で構成されているのではなく、実際には地表にある オゾンまたはスモッグである。

いつ 窒素酸化物 および 揮発性有機化合物 (VOC)が太陽光と相互作用することにより、オゾンが発生する。

オゾンは、湿度が高いとき、雨が降っているとき、風が吹いているとき、気温が低いときには発生しにくい[6]。

温暖な気候はオゾンを発生させる重要な要因であるため、以下のような晴天の多い都市は有名である。 ロサンゼルス のような有名な都市は、スモッグのひどい日々に悩まされることがある。その結果 ボゴタ, コロンビア; パリ, フランスそして メキシコ・シティ, メキシコ はスモッグを減らすために、都市部への車の乗り入れを制限している[7]。

熱波による煙の発生

晴天と高温は、大気の質にさらなる悪影響を及ぼす可能性がある。高温が基準値を超えて長時間続くと、熱波によって危険な大気質状態が引き起こされる可能性がある。

熱波は山火事を誘発する。そのため ブリティッシュコロンビア州, カナダ 2021年6月から7月にかけて、121.2度に達する猛暑が地上の植生を極度に乾燥させた。激しい雷雨がこの地域を通過したとき、29,000個の照明が同州で62件の急速に進行する山火事の原因となった[8,9]。

村の リットンの村は、カナダの標準からすると気温が高く、乾燥した気候で知られているが、山火事のひとつによって破壊された。1,000人が避難し、2人が死亡した。

山火事は煙とPM2.5を発生させ、これがカナダ全土に漂着する可能性がある。 何千マイルも を発生させる。例えば、26,000件の山火事から発生した煙は アマゾンの山火事 の煙は、2019年には11,000マイル離れた場所で検出される可能性がある。 パプアニューギニア そして オーストラリア.

気温の逆転

汚染に関して懸念されるのは気温だけではない。特に気温が逆転しやすい地域では、世界で最も汚染がひどい日が冬と重なることがある。

気温または熱の逆転は、地上の冷たい空気の上に暖かい空気が形成されるときに、都市や山の谷間で発生することがある。温度逆転は、汚染物質が他の場所に拡散するのを防ぐため、汚染物質をその地域に閉じ込める。

逆転現象は、都市部におけるヒートアイランド現象による循環の影響も受ける。ヒートアイランド現象は、建物、道路、都市インフラが、周囲の樹木や水域よりも熱を吸収することで発生する。このため、都市部の気温は、郊外の緑豊かな地域よりも高くなる。

2014年と2015年の 応用気象学・気候学ジャーナル10,11]。都市部がたまたま谷間にある場合、空気の循環は都市の熱や汚染物質によって複雑になり、汚染物質を島外に拡散させるための換気の選択肢も乏しくなる。

谷間や、次のような山脈の近くにある都市は、大気汚染が深刻である。 ソルトレイクシティロサンゼルス デンバーロサンゼルス、デンバー、メキシコシティは、気温の逆転によって深刻な汚染にさらされる可能性がある[12,13,14,15]。

冬の気温

気温が低いと、人々は家を暖めるために燃焼に頼らざるを得ないことが多い。調理や燃料の焚き火は、低コストの薪、石炭、糞を燃やす人々にとって、非常に重い粒子状物質汚染の日々につながる可能性がある。

2020年から2021年にかけての冬、冬の燃料の選択は、次のような都市部の市民にとって危険な大気環境の原因となった。 モンゴル, アフガニスタン、キルギス 中央アジアの

冬の間は、暖炉のある家ならどこでも 暖炉や薪ストーブ は屋内外の大気汚染の原因となる。しかし、最近の研究では、薪ストーブは室内の空気の質を脅かす可能性があり、家庭内の大気汚染量を3倍に増やすと警告している[16]。

2020年の研究で 大気 17]では、バーナーに火をつけると、平均粒子レベルは1立方メートルあたり27マイクログラム（μg/m3）から195μg/m3に上昇すると結論づけている。

米国の大気質指標では、195μg/m3は「非常に健康に悪い」とされている。

写真:米国の大気質指標。出典 IQAir および米国環境保護庁

要点

大気汚染と天候、風、気温は相互に影響し合い、大気質を改善したり悪化させたりする。

環境条件と、それらがどのように大気汚染と相互作用しているかを知ることは、何が大気質悪化の原因となっているかをよりよく理解するのに役立つ。