Nhiệt độ và gió thường được bao gồm trên Bản đồ chất lượng không khí hiển thị thông tin gây ô nhiễm thời gian thực. Nhưng tại sao các yếu tố môi trường này được liệt kê, và chúng tác động đến chất lượng không khí như thế nào?

Dưới đây là một đánh giá về cách gió và nhiệt độ, tương tác với các chất ô nhiễm để tác động đến chất lượng không khí.

Gió ảnh hưởng đến ô nhiễm không khí như thế nào?

Gió có thể hữu ích trong việc phân tán các chất gây ô nhiễm. Khi các chất gây ô nhiễm kéo dài trên một khu vực, gió có thể phân tán các chất ô nhiễm ra khỏi khu vực và giảm nồng độ các chất ô nhiễm dữ dội hơn ở bất kỳ một khu vực nào. [1] Điều này cũng có thể thổi bay các chất ô nhiễm cách xa nguồn của chúng - như đã xảy ra chất gây ô nhiễm xa như Tây Âu.

Tuy nhiên, địa lý đôi khi có thể đặt ra một thách thức cho gió trong việc phân tán các chất gây ô nhiễm. Các chất ô nhiễm có thể không bị đẩy ra khỏi thung lũng nếu gió thịnh hành không thể tăng lên trên các dãy núi. Trong những trường hợp đó, các chất gây ô nhiễm có thể tập hợp ở nồng độ cao hơn ở chân núi - hoặc tệ hơn, tạo ra một hiệu ứng ống khói ở Thung lũng núi.

Một nghiên cứu năm 2009 trong Tạp chí nghiên cứu địa vật lý: Khí quyển nhận thấy rằng những cơn gió của Thung lũng núi đóng một vai trò trong việc tạo ra một lớp ô nhiễm thứ hai ở Bắc Kinh, Trung Quốc. [2]

Thung lũng núi gió thổi chủ yếu là các chất gây ô nhiễm bề mặt từ thành phố, chảy dọc theo mặt núi và tạo ra một lớp ô nhiễm cao thứ hai chảy theo hướng về phía bắc trên thành phố. Các chất ô nhiễm từ lớp đó có thể trở lại bề mặt và ảnh hưởng đến cư dân lần thứ hai.

Pha loãng mưa và đông máu

Mưa có thể giúp pha loãng nồng độ cao của các chất gây ô nhiễm trong không khí. Bởi vì vật chất hạt thô (PM10) như bụi, bụi bẩn và phấn hoa lớn hơn và nặng hơn các hạt khác, mưa có thể giúp PM10 giải quyết xuống đất nhanh hơn so với các hạt mịn nhỏ hơn (PM2.5).[3]

Mưa ít hiệu quả hơn trong pha loãng PM2.5. Các nhà nghiên cứu trong Lan Châu, Trung Quốc Đo lường mức độ ảnh hưởng của mưa của PM10, PM2.5 và PM1 trong không khí từ năm 2005 đến 2007 [4] Mưa cực lớn có thể làm giảm các chất ô nhiễm hạt lớn hơn một lượng nhỏ, nhưng hầu như không ảnh hưởng đến các hạt nhỏ hơn 2,5 micron.

Khi các hạt mưa rơi, chúng cũng có thể thu hút các chất ô nhiễm hạt có khí dung trong một quá trình gọi là đông máu. Trong một bài báo được xuất bản trong Hóa học và Vật lý khí quyển Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một giọt nhỏ hơn, nước càng dễ dàng thu hút các aerosol. [5] Độ ẩm tương đối thấp cũng hữu ích trong quá trình này.

Nếu nguồn ô nhiễm không khí xảy ra là một trận cháy rừng, một cơn mưa lớn cũng có thể hữu ích trong các đám cháy và kết thúc khí thải khói.

Những ngày nắng nóng, đầy nắng có thể tạo ra đám mây ozone

Sức nóng mùa hè có thể dẫn đến khói mù-vẻ ngoài giống như sương mù thường thấy ở các khu vực thành thị. Nhưng thay vì bao gồm những giọt nước nhỏ như sương mù, sương mù mùa hè thực sự là mặt đất khí quyển, hoặc khói bụi.

Khi oxit nitơ Và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) phát ra từ đốt - thường là các phương tiện - tương tác với ánh sáng mặt trời, phản ứng tạo ra ozone.

Ozone ít phổ biến hơn khi có độ ẩm cao, mưa, gió hoặc nhiệt độ mát hơn. [6]

Vì thời tiết ấm áp là một yếu tố quan trọng trong việc tạo ra ozone, những thành phố đầy nắng nổi tiếng như Los Angeles Có thể đấu tranh với những ngày khói bụi nặng. Do đó, một số thành phố như Bogotá, Colombia; Paris, Pháp; Và thành phố Mexico, Mexico có giới hạn truy cập xe vào các thành phố trong nỗ lực giảm khói bụi. [7]

Sóng nhiệt dẫn đến khói như thế nào

Thời tiết nắng và nhiệt độ cao có thể có thêm tác động tiêu cực đến chất lượng không khí. Khi nhiệt độ cao vượt quá định mức và kéo dài trong một khoảng thời gian dài, kết quả là sóng nhiệt có thể nằm trên mặt đất cho các điều kiện chất lượng không khí nguy hiểm.

Sóng nhiệt có thể thúc đẩy cháy rừng. TRONG British Columbia, Canada Trong tháng 6 và tháng 7 năm 2021, nhiệt độ dữ dội đạt tới 121,2 độ tạo ra thảm thực vật mặt đất cực kỳ khô. Khi một cơn giông nghiêm trọng lăn qua khu vực, 29.000 cuộc đình công chiếu sáng đã góp phần vào 62 vụ cháy rừng di chuyển nhanh trong tỉnh. [8,9]

Ngôi làng của Lytton, được biết đến với nhiệt độ cao bình thường và khí hậu khô ráo theo tiêu chuẩn của Canada, đã bị phá hủy bởi một trong những vụ cháy rừng. 1.000 người đã được sơ tán, và hai người đã chết.

Ngược lại, cháy rừng, tạo ra khói và PM2.5 có thể trôi dạt cho Hàng ngàn dặm từ nguồn của họ khi mang theo gió thịnh hành. Ví dụ: khói từ 26.000 cá nhân Amazon cháy rừng Trong năm 2019 có thể được phát hiện cách xa 11.000 dặm trong Papua New Guinea Và Châu Úc.

Đảo ngược nhiệt độ

Khi nói đến ô nhiễm, nhiệt độ ấm áp là mối quan tâm duy nhất. Một số ngày ô nhiễm tồi tệ nhất thế giới trùng với mùa đông, đặc biệt là khi một khu vực dễ bị đảo ngược nhiệt độ.

Nhiệt độ hoặc đảo ngược nhiệt có thể xảy ra trên các thành phố hoặc thung lũng núi khi không khí ấm tạo thành không khí mát hơn trên mặt đất. Nắp đảo ngược nhiệt độ và bẫy ô nhiễm trong một khu vực, ngăn ngừa ô nhiễm phân tán đến các vị trí khác.

Sự nghịch đảo cũng có thể bị ảnh hưởng bởi lưu thông do Đảo nóng ở khu vực thành thị. Hiệu ứng Đảo Heat xảy ra khi các tòa nhà, đường và cơ sở hạ tầng thành phố hấp thụ nhiệt nhiều hơn các cây xung quanh và các vùng nước. Điều này dẫn đến nhiệt độ cao hơn ở khu vực thành thị so với các khu vực xa xôi, xanh hơn.

Theo các nghiên cứu năm 2014 và 2015 trong Tạp chí Khí tượng và Khí hậu ứng dụng, Các lớp không khí trong một sự đảo ngược tương tác với nhiệt và chất ô nhiễm ở khu vực đô thị với ô nhiễm không khí nghiêm trọng. [10,11] Nếu khu vực đô thị xảy ra ở thung lũng, lưu thông không khí rất phức tạp bởi nhiệt đô thị và các lựa chọn thông gió kém để phân tán các chất gây ô nhiễm ra khỏi hòn đảo.

Các thành phố nằm trong các thung lũng hoặc gần các dãy núi như Thành phố Salt Lake, Los Angeles, Denver, và Mexico City có thể bị ô nhiễm nghiêm trọng thông qua đảo ngược nhiệt độ. [12,13,14,15]

Nhiệt độ mùa đông

Nhiệt độ lạnh thường có nghĩa là mọi người phải chuyển sang đốt cháy để sưởi ấm nhà của họ. Nấu ăn và lửa nhiên liệu có thể dẫn đến những ngày ô nhiễm vật chất cực kỳ nặng đối với những người đốt gỗ, than và phân chi phí thấp.

Trong mùa đông năm 2020 đến 2021, các lựa chọn nhiên liệu mùa đông đã dẫn đến điều kiện chất lượng không khí nguy hiểm cho công dân thành thị ở Mông Cổ, Atghanistan, và người Kyrgyzstan ở Trung Á.

Trong mùa đông, bất kỳ ngôi nhà nào có lò sưởi đốt củi hoặc lò đốt gỗ Có thể là một nguồn ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài trời. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cảnh báo rằng đầu đốt gỗ có thể gây ra mối đe dọa cho chất lượng không khí trong nhà, tăng gấp ba lần ô nhiễm không khí trong nhà. [16]

Một nghiên cứu năm 2020 được công bố trong Bầu không khí Đánh giá sử dụng đầu đốt gỗ ở Nam Yorkshire, Anh. [17] Nghiên cứu kết luận rằng khi các đầu đốt được thắp sáng, nồng độ hạt trung bình tăng từ 27 microgam trên mét khối (μg/m3) lên 195 μg/m3.

Chỉ số chất lượng không khí của Hoa Kỳ coi 195 μg/m3 là rất không lành mạnh.

Trong ảnh: Chỉ số chất lượng không khí của Hoa Kỳ. Nguồn: IQAir và EPA Hoa Kỳ

Mang đi

Ô nhiễm không khí và thời tiết, gió và nhiệt độ đều tương tác để cải thiện hoặc, tất cả quá thường xuyên, làm xấu đi chất lượng không khí

Biết các điều kiện môi trường và cách chúng tương tác với ô nhiễm trên không có thể giúp hiểu rõ hơn những gì mà đóng góp vào chất lượng không khí kém.