Ученые при помощи спутника предскажут состав и качество воздуха в будущем
Данные измерений, получаемые со спутника, позволят ученым оценить влияние углеводорода, выбрасываемого в атмосферу растениями и деревьями на состав атмосферы и качество воздуха в условиях меняющегося климата, 9 сентября статью исследователей из университета Миннесоты опубликовал журнал Nature.
Растения выбрасывают в атмосферу примерно 500 миллиардов кг углеводорода в год. Для прогнозирования текущего и будущего состава атмосферы и качества воздуха, а также для диагностики способности атмосферы удалять парниковые газы и загрязнители воздуха, необходимо установить в какой степени он подавляет или поддерживает изобилие радикалов ОН в атмосфере.
Для прогнозирования ученые обращаются к моделям атмосферы. Но точную модель пока построить сложно из-за редких наземных измерений некоторых показателей.
Например, невозможно было точно определить темпы выбросов изопрена — углеводорода, выбрасываемого в атмосферу в огромных количествах растениями и деревьями.
Более точные модели атмосферы для прогнозирования качества атмосферы Земли ученые смогут делать, получая со спутника результаты измерений содержания изопрена в воздухе.
«Изопрен — один из наиболее важных факторов, влияющих на глобальную химию атмосферы, — пояснил один из авторов исследования — Дилан Миллет, профессор кафедры почвы, воды и климата университета Миннесоты, — Эти спутниковые измерения дают новое понимание того, как взаимодействуют биосфера Земли и атмосфера».
Вступая в реакцию с основным окислителем атмосферы — радикалами ОН — изопрен снижает способность атмосферы очищать себя от загрязняющих веществ и парниковых газов, а это отрицательно влияет на качество воздуха.
Теперь исследователи впервые использовали космический спутник для поиска выбросов изопрена. При помощи датчика, размещенного на спутнике, ученые получают данные о концентрации изопрена в атмосфере в разных частях мира.
Объединив эти измерения с другими данными со спутника и атмосферным моделированием, исследователи смогли установить каковы в настоящее время глобальные выбросы изопрена и как изопрен влияет на атмосферное окисление.
Ученые впервые смогли оценить содержание в атмосфере ОН над областями источников изопрена. Их наблюдения подтвердили, что выбросы изопрена действительно снижают содержание кислорода в атмосфере, но не так сильно, как предполагалось изначально.
Также спутниковые измерения показывают, что в Амазонии в настоящее время занижены оценки выбросов естественного оксида азота при моделировании OH и, следовательно, изопрена.
На юге Африки измерения со спутника выявили главную горячую точку изопрена, которую не учитывали при прогнозировании, что указывает на необходимость дальнейшего изучения источников изопрена в этом малоизученном регионе.
Это исследование закладывает основу для многолетнего изучения межгодовых изменений изопрена и их влияния на глобальную атмосферу.
«Эти новые спутниковые измерения показывают, что, хотя наше понимание химии изопрена значительно улучшилось, нам еще предстоит многое узнать о том, как выбросы изопрена варьируются в разных экосистемах Земли», — заявил другой автор исследования, Келли Уэллс из Департамента почв и водных ресурсов и климата в колледже пищевых, сельскохозяйственных и природных ресурсов университета Миннесоты.
