المنشورات العلمية

آثار التغيرات المناخية والانبعاثات المستقبلية على جودة الهواء في الولايات المتحدة

تم النشر
2014

الملخص - ستؤثر التغيرات في المناخ والانبعاثات على جودة الهواء في المستقبل. في هذا العمل ، تم إجراء عمليات محاكاة لجودة الهواء الإقليمية خلال الشتاء والصيف الحاليين (2001-2005) والمستقبل (2026-2030) باستخدام الإصدار 5.0 من CMAQ الذي تم إصداره حديثًا لدراسة تأثيرات محاكاة المناخ المستقبلي وإسقاطات الانبعاثات البشرية على جودة الهواء. عبر الولايات المتحدة يتم تقييم توقعات الأرصاد الجوية والكيميائية مقابل الملاحظات لتقييم قدرة النموذج في إعادة إنتاج الفروق الموسمية. يلتقط WRF و CMAQ الأنماط المكانية الشاملة للرصد والاختلافات الموسمية. تُعزى التحيزات في تنبؤات النموذج إلى عدم اليقين في الانبعاثات وظروف الحدود والقيود في المعالجات الفيزيائية والكيميائية النموذجية بالإضافة إلى استخدام دقة الشبكة الخشنة. تم العثور على درجات حرارة متزايدة (تصل إلى 3.18 درجة مئوية) وانخفاض التهوية (حتى 157 مترًا في ارتفاع طبقة حدود الكوكب) في كل من الشتاء والصيف في المستقبل ، مع تغييرات أكثر بروزًا في الشتاء. تؤدي الزيادات في درجات الحرارة المستقبلية إلى زيادة انبعاثات الأيزوبرين والتربين في الشتاء والصيف ، مما يؤدي إلى زيادة الحد الأقصى لمتوسط ​​O8 لمدة 3 ساعات (حتى 5.0 جزء في البليون) على شرق الولايات المتحدة في الشتاء بينما يؤدي الانخفاض في انبعاثات أكاسيد النيتروجين إلى انخفاض في O3 على معظم من الولايات المتحدة في الصيف. تنخفض تركيزات PM2.5 المستقبلية في الشتاء والصيف والعديد من مكوناتها بسبب الانخفاض في الانبعاثات الأولية البشرية المنشأ وتركيز الملوثات الثانوية البشرية وكذلك زيادة هطول الأمطار في الشتاء. تتفاوت تدفقات الترسبات الجافة والرطبة في الشتاء والصيف في المستقبل من الناحية المكانية وتزداد مع تناقص مقاومة السطح وهطول الأمطار ، على التوالي. تتناقص مع انخفاض في تركيزات الجسيمات المحيطة. تلعب الانبعاثات البشرية المنشأ دورًا أكثر أهمية في الصيف منها في الشتاء بالنسبة لمستويات O3 و PM2.5 المستقبلية ، مع هيمنة تأثيرات التخفيضات الكبيرة للانبعاثات على تلك الخاصة بتغير المناخ على مستويات PM2.5 المستقبلية.

Penrod، A.، Y. Zhang، K. Wang، S. Wu، & LR Leung (2014) آثار التغيرات المناخية والانبعاثات المستقبلية على جودة الهواء في الولايات المتحدة ، الغلاف الجوي 89: 533-547.