Erhöhte Ozonkonzentrationen an der Oberfläche in China stellen eine erhebliche Bedrohung sowohl für die menschliche Gesundheit als auch für die Ernteerträge dar. Extreme Hitze kann die Ozonbelastung durch komplexe chemische und physikalische Prozesse erheblich verstärken. Extreme Hitze geht beispielsweise häufig mit stagnierenden Wetterbedingungen einher, was zur Ansammlung und anschließenden Erhöhung von Ozon führen kann.
Angesichts der Tatsache, dass extreme Hitzeereignisse in den letzten Jahrzehnten immer häufiger auftreten und auch in Zukunft damit zu rechnen sind, sind wirksame Kontrollstrategien zur Reduzierung der Ozonbelastungsrisiken dringend erforderlich.
Daher untersuchte eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Ke Li von der Nanjing University of Information Science and Technology die treibenden Faktoren der städtischen Ozonverschmutzung in China während des extrem heißen Sommers 2022 und die Auswirkungen von Emissionskontrollstrategien mithilfe von Oberflächenmessungen und dem chemischen Transport Modell GEOS-Chem.
Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in veröffentlicht Briefe zur Atmosphären- und Ozeanwissenschaft.
Dieser Studie zufolge kam es in der Nordchinesischen Tiefebene im Juni 2022 im Vergleich zu 2021 zu monatlichen Ozonanomalien von mehr als 12 ppbv, während das Jangtse-Delta und das Sichuan-Becken im Juli und August mit ähnlichen Herausforderungen konfrontiert waren.
„Obwohl der Regierungsbericht einen Rückgang der NOx- (Stickoxide) und VOC-Emissionen (flüchtige organische Verbindungen) zwischen 2021 und 2022 zeigt, zeigten unsere Modellsimulationen, dass der deutliche Anstieg der Chemikalienproduktion der Hauptgrund für diesen weit verbreiteten Ozonanstieg war“, sagt er Prof. Li.
Darüber hinaus wurde eine Reihe von Szenariosimulationen durchgeführt, um die Auswirkungen der individuellen und kollektiven Reduzierung der NOx- und VOC-Emissionen auf die Ozonwerte zu bewerten.
„Wir haben festgestellt, dass sowohl die Reduzierung der NOx- als auch der VOC-Emissionen im Juni einen gleichen Einfluss auf die Ozonkonzentrationen in der Nordchinesischen Tiefebene hatte, während NOX „Emissionsreduzierungen waren im Juli und August für die Minderung der Ozonwerte im Jangtse-Delta und im Sichuan-Becken wichtiger als VOC-Reduzierungen“, erklärt Prof. Li.
„Unsere Ergebnisse liefern wichtige Einblicke in die Entwicklung gezielter Ozonkontrollstrategien, die auf die besonderen Herausforderungen der extremen Hitze in China zugeschnitten sein sollten. Durch das Verständnis der dominanten Faktoren, die die Ozonverschmutzung während dieser Ereignisse antreiben, und die Quantifizierung der Auswirkungen der Reduzierung der Vorläuferemissionen können wir „Wenn wir das nächste Mal ein ähnliches Ereignis erleben, können wir wirksamere und gezieltere Maßnahmen zum Schutz der öffentlichen Gesundheit und zur Verbesserung der Luftqualität entwickeln“, fügt Prof. Li hinzu.
Mehr Informationen:
Wenhao Qiao et al., Auswirkungen des extrem heißen Sommers 2022 auf die städtische Ozonkontrolle in China, Briefe zur Atmosphären- und Ozeanwissenschaft (2024). DOI: 10.1016/j.aosl.2024.100470