Effetto del terreno sull'inquinamento atmosferico nella regione della pianura della Cina settentrionale. Credito:Jingyi Liu
La pianura della Cina settentrionale (NCP), una delle regioni più inquinate del mondo, è spesso avvolta da una forte foschia nella stagione fredda, che ha suscitato un'ampia preoccupazione nell'opinione pubblica a causa degli impatti negativi sulla qualità dell'aria, sulla visibilità atmosferica e sulla salute umana.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che la topografia distintiva attorno al PCN favorisce l'inquinamento atmosferico dovuto a condizioni meteorologiche sfavorevoli come il ristagno atmosferico; tuttavia, la nostra comprensione degli effetti sui processi fisici e chimici atmosferici e delle loro interazioni è ancora limitata.
La prof.ssa Xin Huang e il suo gruppo di ricerca dell'Università di Nanchino, in Cina, hanno esplorato l'impatto di terreni complessi sulla presenza e l'evoluzione dell'inquinamento da foschia nella regione altamente inquinata dell'NCP integrando osservazioni in situ e modelli meteorologici-chimici. Hanno scoperto che il terreno complesso può migliorare notevolmente la formazione di foschia secondaria bloccando e sollevando gli inquinanti atmosferici vicini alla superficie e accelerando la loro trasformazione chimica.
Peggio ancora, la fitta foschia in alto può intensificare ulteriormente l'interazione tra gli aerosol e lo strato limite planetario (PBL) riscaldando l'aria superiore e raffreddando la superficie, il che porta a un'aria più stagnante e forma un circuito di feedback positivo. Queste intense interazioni indotte dal terreno dei processi fisici e chimici dell'aerosol atmosferico contribuiscono congiuntamente all'inquinamento da foschia relativamente più grave nella regione del PCN. I risultati sono stati recentemente pubblicati in Atmospheric and Oceanic Science Letters .
"Durante gli eventi di foschia, le città situate vicino al terreno complesso subiscono spesso un forte inquinamento a causa dell'effetto di blocco delle montagne. Ciò porta al ristagno atmosferico, che favorisce il continuo accumulo di inquinanti appena emessi vicino alla superficie del suolo", spiega il Prof. Huang .
Considerando che i gravi eventi di inquinamento nel nord della Cina sono in larga misura causati dalla formazione di aerosol secondario, il team ha ulteriormente analizzato l'evoluzione dell'inquinamento secondario nella massa d'aria inquinata sollevata. Hanno scoperto che il principale aerosol inorganico secondario rappresentava oltre il 70% della concentrazione di massa di particolato fine durante un episodio di forte inquinamento.
"L'aria superiore presenta sempre una maggiore capacità ossidante rispetto alla superficie del suolo, soprattutto durante l'inverno. In questo caso, gli inquinanti primari sollevati possono essere facilmente ossidati nell'aria superiore, il che esacerba la formazione di aerosol secondari", sottolinea il Prof. Huang. "Alla fine, la miscelazione verticale e la deposizione di inquinanti secondari porteranno ulteriormente all'aggravamento dell'inquinamento al suolo."
Questo studio sottolinea anche che l'effetto del terreno sull'inquinamento può essere accompagnato da intense interazioni aerosol-PBL. Durante le giornate inquinate dal sollevamento, la stratificazione della temperatura nella troposfera inferiore viene significativamente modificata.
Sulla base della modellazione accoppiata meteorologia-chimica online, il lavoro del team indica inoltre che il riscaldamento dell'aria superiore indotto dall'aerosol e gli effetti di oscuramento della superficie stabilizzano la stratificazione atmosferica e portano a un calo di circa il 50% dell'altezza del PBL, che aggrava ulteriormente l'inquinamento atmosferico .
Esponendo il meccanismo alla base dell'effetto del terreno complesso sull'inquinamento nella regione della pianura della Cina settentrionale, questa ricerca sottolinea l'importanza di tale effetto sull'intensa interazione tra i processi fisici e chimici atmosferici. Potrebbe essere un fattore cruciale per il frequente verificarsi di inquinamento atmosferico nelle aree montuose e costiere vicino a una topografia complessa. + Esplora ulteriormente
