Keskin gaz, solunduğunda ve kan dolaşımına karıştığında insan sağlığını tehlikeye atan, havadaki ince partikül kirliliğine katkıda bulunur.
NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ve kar amacı gütmeyen Aerospace Corporation’daki bilim adamlarının önderlik ettiği yakın tarihli bir çalışma, yer seviyesindeki amonyak bulutlarının yüksek çözünürlüklü haritalarının havadaki sensörlerle nasıl oluşturulabileceğini gösteriyor ve gazı daha iyi takip etmenin bir yolunu vurguluyor. İnce parçacıklı maddenin (solunduğunda zararlı olduğu bilinen havadaki küçük parçacıklar) önemli bir kimyasal bileşeni olan amonyak, doğal jeotermal süreçlerin yanı sıra hayvancılık ve jeotermal enerji üretimi gibi tarımsal faaliyetler yoluyla da açığa çıkabilir. Sistematik olarak izlenmediği için keskin kokulu gazın birçok kaynağı tespit edilemiyor.
Yayınlandı Ekim ayında Atmosfer Kimyası ve Fiziği alanında doktorasını tamamlayan bu çalışma, 2023 yılında İmparatorluk Vadisi’nin güneydoğusundaki İmparatorluk Vadisi’ni kapsayan bir dizi araştırma uçuşuna odaklanıyor. Salton Denizi Güney Kaliforniya’nın iç kesimlerinde ve kuzeybatısındaki Doğu Coachella Vadisi’nde. Önceki uydu tabanlı araştırmalar İmparatorluk Vadisi’ni verimli bir gazlı amonyak kaynağı olarak tanımladı. Araştırmada bilim insanları, amonyak bulutlarını, kökenlerini takip etmek için yeterli ayrıntıyla çözebilen bir hava sensörü kullandılar: Aerospace Corporation’ın Mako Cihaz, Dünya yüzeyinin ve atmosferinin 6 fit (2 metre) çapındaki alanları tarafından yayılan uzun dalga kızılötesi ışığı gözlemleyen bir görüntüleme spektrometresidir.
Amonyağın kimyasal imzasını emdiği kızılötesi ışıkla tespit edebilen cihazı kullanan yazarlar, tarım alanları, hayvan besleme alanları, jeotermal tesisler ve jeotermal menfezler dahil olmak üzere çeşitli kaynakların yakınında yüksek düzeyde gaz buldular. İmparatorluk Vadisi’nin bazı kısımlarındaki ölçümler, amonyak konsantrasyonlarının arka plan seviyelerine yakın olduğu Coachella Vadisi’ndeki Mekke topluluğuna kıyasla 2,5 ila sekiz kat daha yüksekti.
Düşük konsantrasyonlarda tek başına toksik olmasa da amonyak, aerosol veya parçacık kirliliği olarak da bilinen parçacıklı maddenin öncüsüdür. Akciğerlerden kan dolaşımına nüfuz edecek kadar küçük katı amonyum tuzu parçacıkları oluşturmak için diğer gazlarla reaksiyona girer. PM2.5 olarak da bilinen çapı 2,5 mikrometrenin altındaki parçacıklar, diğer olumsuz sağlık sonuçlarının yanı sıra astım, akciğer kanseri ve kardiyovasküler hastalık oranlarının artmasıyla ilişkilidir.
Makalenin başyazarı ve JPL’de araştırma bilimcisi olan Sina Hasheminassab, “Tarihsel olarak, PM2.5’in otomobil emisyonları gibi birincil kaynaklarına daha fazla odaklanıldı. Ancak bu emisyonlardaki önemli azalmalar ve giderek sıkılaşan hava kalitesi standartları nedeniyle, öncül gazlardan havada parçacıklar oluşturan ikincil kaynakların anlaşılmasına olan ilgi artıyor” dedi. “PM2.5’in önemli bir öncüsü olarak amonyak önemli bir rol oynuyor ancak emisyonları yeterince tanımlanmıyor ve yeterince izlenmiyor.”
Yükselen amonyak
Önceki uydu tabanlı çalışmalar, atmosferik amonyak seviyelerinin arttığını göstermişti. küresel olarak ve kıtasal Amerika Birleşik Devletleri. Bu araştırma geniş eğilimleri ortaya çıkardı, ancak onlarca mil mertebesinde uzaysal çözünürlükle ölçümler yalnızca yüzlerce mil kare veya daha fazla alan üzerindeki varyasyonu belirlemek için yeterliydi.
Amonyağın kimyasal davranışı da izleme konusunda özel bir zorluk teşkil ediyor: Yayıldıktan sonra diğer bileşiklerle reaksiyona girmeden önce atmosferde yalnızca saatlerce kalıyor. Buna karşılık karbondioksit yüzyıllarca havada kalabilir.
Uçaklar ve uydular, belirli bir andaki kaynaklara ve emisyonların coğrafi dağılımına ilişkin genel bir bakış sağlayabilir. Uydular daha geniş ve daha sık tekrarlanan kapsama alanı sunsa da, havadaki cihazlar kaynağa daha yakın olduğundan daha yüksek çözünürlüklü veriler üretiyor ve belirlenen zamanlarda belirli yerlere odaklanabiliyor.
Bunların son çalışma için doğru yetenekler olduğu kanıtlandı. Araştırmacılar, 28 Mart ve 25 Eylül 2023 sabahları ve öğleden sonraları İmparatorluk ve Doğu Coachella vadileri üzerinde Mako’yu uçurdular ve hem Mekke’de Güney Sahili Hava Kalitesi Yönetim Bölgesi (AQMD) tarafından işletilen sabit bir izleme istasyonu hem de California Üniversitesi, Riverside’da geliştirilen mobil bir spektrometre ile yerde eşzamanlı ölçümler yaptılar.
Aerospace Corporation’dan kıdemli bir bilim adamı ve makalenin ortak yazarı David Tratt, “Amaç, bu tekniğin, aerosol bilim adamlarının ve hatta potansiyel olarak hava kalitesi düzenleyici kurumlarının bu bölgelerdeki hava kalitesini iyileştirmek için kullanabileceği gerekli doğrulukla veri sunabildiğini göstermekti” dedi. “Birden fazla amonyak kaynağını tanımlayan haritalar elde ettik ve bu dumanları kaynaklarından takip edip daha büyük bulutlara dönüştüklerini gözlemleyebildik.”
Farklı tüyler
Uçuşlar sırasında ekip, Riverside ve Imperial ilçelerini kapsayan Salton Denizi’nin güneydoğu kıyısı hakkında veri topladı. Burada Mako, topraktaki nitrojen taşıyan bileşiklerle reaksiyona girerek amonyak açığa çıkaran aşırı ısıtılmış su ve buharı dışarı atan jeotermal fumarollerden gelen küçük tüyleri ortaya çıkardı.
Daha güneydoğuda, sonuçlar, normal operasyonlarının bir parçası olarak, öncelikle soğutma kulelerinden amonyak yayan birkaç jeotermal enerji santralini gösterdi.
Daha güneydoğuda araştırmacılar, Imperial Valley’deki sığır çiftliklerinden hayvan atıklarının bir yan ürünü olan amonyak emisyonlarını tespit etti. 28 Mart uçuşu sırasında, çalışma alanındaki en büyük tesisten gelen dumanın genişliği 1,7 mil (2,8 kilometre) kadar ölçüldü ve kaynağın rüzgar yönünde 4,8 mil (7,7 kilometre) kadar uzandı.
‘Çok büyük bir bulmaca’
Çalışmanın bir parçası olarak AQMD’nin Mekke izleme istasyonu, amonyak konsantrasyonlarındaki mevsimsel değişiklikleri kaydetti. Bölgedeki az sayıda kaynak göz önüne alındığında araştırmacılar, belirli aylardaki rüzgarların gazı Imperial Vadisi’nden Coachella Vadisi’ne üfleme eğiliminde olduğunu tahmin etti.
Çalışma, amonyak emisyonları hakkında ayrıntılı mekansal bilginin faydalarının altını çiziyor ve ajansın Temmuz ayında amonyak izleme ağını genişletme ve Mekke istasyonunun ömrünü uzatma kararına kısmen katkıda bulundu.
AQMD Gelişmiş İzleme Teknolojileri Birimi yöneticisi ve makalenin ortak yazarı Payam Pakbin, PM2.5’in öncüsü olarak amonyağın Coachella Vadisi sakinleri için araç emisyonlarını, çöl tozunu ve tarımsal faaliyetleri içeren “çok büyük bir yapbozun parçası” olduğunu söyledi.
“Bu topluluklar, bu kaynakların, yaşadıkları hava kalitesine olan katkılarını bilmek istiyor” diye ekledi. “Buna benzer bulgular, ajansımızın hangi kaynakların en çok dikkat gerektirdiğini daha iyi önceliklendirmesine yardımcı oluyor ve sonuçta bu toplumda emisyon azaltımını sağlamak için en yüksek önceliğe sahip olanlara odaklanmamızı yönlendiriyor.”
Haber Medya İletişim Bilgileri
Andrew Wang / Andrew İyi
Jet Tahrik Laboratuvarı, Pasadena, Kaliforniya.
626-379-6874 / 626-840-4291
[email protected] / [email protected]
2025-129
Source link
