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‎Contaminación por Ozono NASA: Satélites Dan Pistas Mediante el Control de sus Ingredientes Claves‎

‎Contaminación por ozono cerca de la superficie de la Tierra es uno de los ingredientes principales de smog de verano. También no es directamente medible desde el espacio debido a la abundancia de ozono en la atmósfera, que oscurece las mediciones de ozono superficial. Una nueva investigación financiada por la NASA ha ideado una manera de usar las mediciones satelitales de los gases precursores que contribuyen a la formación de ozono a distinguir entre tres diferentes conjuntos de condiciones que conducen a su producción. Estas observaciones pueden ayudar también a los gerentes de calidad de aire en la evaluación de los métodos más eficaces para programas de reducción de emisiones que mejorarán la calidad del aire.
ozone
‎La fila superior de imágenes mostrar cada región en el año 2005, que tenía abundante NOx en las zonas urbanas donde son altas las emisiones humanas, llevando a los sistemas donde la formación de ozono fue controlada por cantidades VOC. Como control de la contaminación fueron puestas en lugar en las emisiones de NOx, en 2015, los sistemas en las zonas urbanas de Europa, Estados Unidos y Asia oriental se convirtió en limitado por NOx, lo que significa que más controles de NOx ayudaría a reducir la formación de ozono. Con el crecimiento industrial de la última década, los resultados en China fuera de las grandes ciudades muestran un aumento en las áreas en transición a ser controlado por cantidades VOC.‎
‎Créditos: NASA Earth Observatorio /Josh Stevens‎

‎A diferencia de su presencia a gran altura donde el ozono actúa como filtro solar de la Tierra de la radiación ultravioleta perjudicial, a baja altura, el ozono es un riesgo para la salud contribuyendo a problemas respiratorios como asma y bronquitis. Se forma a través de complejas reacciones químicas, iniciada por la luz solar y con dos tipos de gases, compuestos orgánicos volátiles (COV) y óxidos de nitrógeno (NO‎‎x‎‎). Ambos están representados en el estudio realizado por un gas más importante de cada tipo, el formaldehído de compuestos orgánicos volátiles y NO‎‎2,‎‎ son mensurables desde el espacio por el instrumento de monitoreo de ozono de Holandés Finlandés a bordo del satélite Aura de la NASA, en 2004.


‎"Estamos usando datos de satélite para analizar la química del ozono desde el espacio," dijo el autor principal Xiaomeng Jin en el Observatorio de la Tierra de Lamont-Doherty en la Universidad de Columbia en Palisades, Nueva York. Su investigación fue publicada en ‎‎Journal of Geophysical Research: atmósferas‎‎, una publicación de la Unión Geofísica Americana.

‎Con una combinación de modelos informáticos y observaciones en el espacio, ella y sus colegas utilizan las concentraciones de moléculas de ozono precursoras para inferir si la producción de ozono aumenta más en presencia de NO‎‎x‎‎, Compuestos orgánicos volátiles, o una mezcla de los dos, para un lugar determinado. Sus regiones de estudio se centró en América del norte, Europa y Asia Oriental durante los meses de verano, cuando la abundante luz natural desencadena los mayores índices de formación de ozono. Para entender su impacto en la formación de ozono, Jin y su equipo investigaron si VOC o NO‎‎x‎‎ era el ingrediente más limitado en la formación de ozono. Si se reducen las emisiones de esa molécula, entonces se reducirá la formación de ozono: información crítica para los gerentes de calidad de aire.


‎"Estamos pidiendo, ' si pudiera reducir COV o NO‎‎x‎‎, que uno va a hacerme la explosión más grande de mi inversión en términos de la cantidad de ozono que podemos prevenir de ser formado en la atmósfera inferior?'"dijo el coautor y Químico Atmosférico Arlene Fiore en el Lamont-Doherty, quien también es miembro de la salud de ‎‎NASA y Equipo de Ciencias aplicadas de calidad del aire‎‎ que parcialmente este trabajo y promueve la colaboración entre científicos y gestores de calidad de aire.

‎Los resultados muestran que las ciudades en América del norte, Europa y Asia oriental, más a menudo VOC-limitada o en un estado transitorio entre compuestos orgánicos volátiles y NO‎‎x‎‎-limitada. Además, el registro de datos de 12 años de observaciones de satélite muestran que pueden cambian las circunstancias del lugar. Por ejemplo, en 2005 producción de ozono de la ciudad de Nueva York durante la estación cálida fue limitada por compuestos orgánicos volátiles, pero en 2015 tenía transiciones a un NO‎‎x‎‎-sistema limitado debido a reducido NO‎‎x‎‎ las emisiones resultantes de controles puesto en marcha a nivel regional y nacional. Esta transición NO significa ese futuro‎‎x‎‎ reducciones probablemente disminuirá aún más la producción de ozono, dijo Jin.


‎Compuestos orgánicos volátiles se producen en gran volumen naturalmente, por algunas plantas, incluyendo algunas especies de árboles. También puede surgir de los vapores de pintura, productos de limpieza y pesticidas y son un subproducto de la quema de combustibles fósiles en fábricas y automóviles. Óxidos de nitrógeno son un subproducto de la quema de combustibles fósiles y son abundantes en las ciudades, producida por las centrales eléctricas, fábricas y coches. Debido a compuestos orgánicos volátiles tienen una gran fuente natural durante el verano sobre el este de Estados Unidos, por ejemplo, planes de reducción de emisiones durante las últimas dos décadas en esta región se han centrado en NO‎‎x‎‎, que es mayoritariamente producido por las actividades humanas.


‎Métodos basados en el espacio para la supervisión química de ozono complementan medidas de superficie realizadas por agencias de gestión de calidad de aire. La vista desde el espacio ofrece una cobertura constante de grandes áreas y proporciona datos para regiones que no tengan estaciones de Tierra.

‎Este trabajo fue una colaboración de los investigadores de Lamont-Doherty con ésos en Universidad de Rochester en Nueva York; el Instituto meteorológico de Países Bajos real en De Bilt, Países Bajos; Universidad de Wageningen, Países Bajos; Instituto Belga para la aeronomía del espacio en Bruselas, Bélgica; Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en Cambridge, Massachusetts; el estadounidense medio ambiente protección Agencia Oficina de investigación y desarrollo en Research Triangle Park en Carolina del norte y su región 8 oficina en Denver Colorado; y Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

‎La NASA utiliza el punto de vista del espacio para aumentar nuestra comprensión de nuestro planeta, mejorar vidas y salvaguardar nuestro futuro. La NASA desarrolla nuevas formas de observar y estudiar sistemas naturales interconectados de la tierra con los registros de datos a largo plazo. La agencia libre comparte este conocimiento único y trabaja con instituciones alrededor del mundo para obtener nuevos conocimientos sobre cómo está cambiando nuestro planeta.

Last Updated: Nov. 6, 2017
Editor: Sara Blumberg

Traducción: El Quelonio Volador‎

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