Afbeelding tegoed: NASA
Een reeks NASA-satellieten meet het ozonniveau in de atmosfeer van de aarde met zo'n precisie dat ze kunnen zien waar het van nature voorkomt en waar het wordt veroorzaakt door vervuiling. De satellieten omvatten NASA's Terra, Tropical Rainfall Measuring Mission, Earth Probe / TOMS en de ESS's ERS-2-satelliet, en ze waren in staat om branden en bliksemschichten over de hele wereld op te nemen. Wetenschappers waren verrast toen ze ontdekten dat grotere hoeveelheden ozon boven de tropische Atlantische Oceaan eigenlijk werden gevormd door blikseminslagen en niet door vervuiling zoals oorspronkelijk.
In de zomer vormt zich in de meeste grote Amerikaanse steden ozon nabij het aardoppervlak, wanneer zonlicht en warmte vermengen met uitlaatgassen van auto's en andere vervuiling, waardoor gezondheidsfunctionarissen 'ozonwaarschuwingen' afgeven. Maar in andere delen van de wereld, zoals de tropische Atlantische Oceaan, lijkt deze lage ozon van nature van nature te ontstaan op manieren die wetenschappers in verwarring hebben gebracht. Nu kunnen door NASA gefinancierde wetenschappers die vier satellieten gebruiken, zien waar de ozonverontreiniging op laag niveau vandaan komt en of het door de mens of natuurlijk is veroorzaakt.
Atmosferisch wetenschapper David Edwards en zijn collega's van het National Center for Atmospheric Research (NCAR) en medewerkers in Canada en Europa hebben dit probleem bestudeerd met behulp van satellietgegevens van drie NASA-ruimtevaartuigen, één van de European Space Agency (ESA) en een computermodel van NCAR. Ze waren verrast toen ze ontdekten dat een grotere hoeveelheid ozon aan het oppervlak boven de tropische Atlantische Oceaan ontstaat als gevolg van bliksem in plaats van verbranding van landbouwproducten en fossiele brandstoffen.
Hun bevindingen verschenen in een recent nummer van de American Geophysical Union’s Journal of Geophysical Research Atmospheres. Bij de vorming van ozon zijn verschillende factoren betrokken, zoals bliksem en vervuiling door verbranding van landbouwproducten en fossiele brandstoffen, daarom was het nuttig om NASA's meerdere satellieten te gebruiken om ze achtereenvolgens te bekijken.
NASA-satellieten omvatten Terra, de Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) en Earth Probe / TOMS. ESA's ERS-2-satelliet werd ook gebruikt om naar ozon te kijken, en NCAR's MOZART-2 (model voor OZone en verwante chemische tracers) computermodel werd gebruikt om de chemische samenstelling van de atmosfeer te simuleren.
Omdat de verschillende satellietinstrumenten branden, bliksemflitsen en de resulterende vervuiling en ozon in de atmosfeer konden detecteren, gaven ze een globaal overzicht van wat er gaande was, en het computermodel hielp alle stukjes aan elkaar te knopen.
Branden veroorzaken rook en koolmonoxide en bliksem zorgt voor stikstofoxiden (NOx). Al deze komen samen met andere onstabiele verbindingen in een chemische soep en zonlicht helpt de reactie te stimuleren die helpt bij het vormen van ozon. De wetenschappers ontdekten dat de intense branden die boeren in het noordwesten van Afrika, net ten zuiden van de Sahara, in het noordwesten van Afrika, net ten zuiden van de Sahara, hadden aangestoken door intense branden voor landareaal en traditionele teelt, tot grote hoeveelheden vervuiling leidden die ze met behulp van satelliet beelden over de Atlantische Oceaan naar Zuid-Amerika. Deze vervuiling zorgde voor een sterke toename van ozon op lage hoogte nabij de branden.
Toen Edwards en zijn collega's echter keken naar gebieden met verhoogde ozonniveaus gemeten door satellieten en vliegtuigen boven de Atlantische Oceaan ten zuiden van de evenaar, waren ze meer verrast toen ze ontdekten dat deze ozon voornamelijk werd veroorzaakt door bliksem in plaats van door branden.
In andere delen van de wereld, vooral in de buurt van steden, wordt ozon nabij het aardoppervlak vaak gemaakt door vervuiling als gevolg van industriële verbranding van fossiele brandstoffen en auto's. Begrijpen waar de vervuiling vandaan komt is in elk geval belangrijk om onze luchtkwaliteit te verbeteren.
NASA's Measurements of Pollution in the Troposphere (MOPITT) -instrument aan boord van de Terra-satelliet is een gezamenlijke NASA / Canadian Space Agency-missie die de koolmonoxideconcentraties op verschillende niveaus van de atmosfeer heeft gemeten. Het TOMS-instrument op EP / TOMS mat tropische troposferische ozon boven het midden van de Atlantische Oceaan. De TRMM-satelliet telde het aantal branden in een regio met behulp van de Visible / Infrared Scanner (VIRS) en catalogiseerde ook bliksemflitsgegevens van zijn Lightning Imaging Sensor (LIS). De satellietgegevens werden vervolgens geïnterpreteerd met behulp van het computermodel MOZART-2.
Eerder gebruikten wetenschappers TOMS-waarnemingen om een algemeen idee te krijgen van waar de ozonconcentraties in de troposfeer hoog waren, maar het was vaak moeilijk te zeggen waar de ozon vandaan kwam en welke bron van vervuiling of natuurlijk proces leidde tot de vorming ervan. Pas recentelijk hebben wetenschappers dankzij de combinatie van 4 satellieten dit onderscheid kunnen maken.
Dit onderzoek werd gefinancierd door NASA's Earth Science Enterprise (ESE), in samenwerking met de National Science Foundation, sponsor van NCAR. NASA's ESE is toegewijd aan het begrijpen van de aarde als een geïntegreerd systeem en het toepassen van Earth System Science om de voorspelling van klimaat, weer en natuurlijke gevaren te verbeteren met behulp van het unieke uitkijkpunt van de ruimte.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
