Новое исследование посвящено тому, как движение воздуха в пограничном слое атмосферы влияет на удаление озона лиственными лесами, являющимися значительным поглотителем озона.

Озон играет жизненно важную роль в климатической системе Земли. В стратосфере, которая начинается на высоте примерно 9,7 км от поверхности Земли, озон защищает планету от вредного ультрафиолетового излучения. Однако ниже в атмосфере эта молекула является загрязнителем воздуха, опасным как для людей, так и для растений, а также парниковым газом.

Озон взаимодействует с лесами в результате процесса, известного как сухое осаждение, часто с пагубными последствиями. В этом процессе, вследствие турбулентности в пограничном слое атмосферы, озон переносится на поверхность, где реакции на и внутри листьев и почвы удаляют озон из воздуха. Повреждение растений озоном является результатом реакции озона внутри листьев и может изменить круговорот углерода и воды.

Однако механика сухого осаждения до конца не изучена. Хотя мы знаем, что турбулентные водовороты в атмосфере переносят озон к поверхностям, на которых может осаждаться газ, остаётся вопрос, влияет ли организованная природа этих водоворотов, известная как организованная турбулентность, на сухое осаждение. Неопределённость, связанная с механикой сухого осаждения, затрудняет понимание поведения озона в нижних слоях атмосферы и воздействия озона как на растения, так и на людей.

В новом исследовании Клифтон и Паттон (Clifton and Patton) используют компьютерное моделирование с высоким разрешением для изучения взаимосвязи между турбулентными вихрями и поглощением озона листьями. Авторы предположили, что организованная турбулентность вызывает локальные колебания температуры, ветра и влажности, которые вместе с локальными изменениями озона могут приводить к разным скоростям поглощения озона листьями. Они называют это изменение поглощения листом «сегрегацией сухого отложения». По словам авторов, принимая во внимание сегрегацию сухого осаждения, ученые могут лучше прогнозировать сухое осаждение озона.

Результаты показали, что организованная турбулентность не создаёт более эффективных зон поглощения озона в пологе леса. Другими словами, более высокие концентрации озона в некоторых движениях воздуха вместе с более высоким поглощением листьев в тех же движениях воздуха не привели к большему поглощению озона растительным покровом. Таким образом, полученные результаты являются нулевым результатом и указывают на то, что сегрегация сухих отложений, вероятно, является неважным фактором в балансе озона в лесах. Нулевые результаты с меньшей вероятностью могут быть опубликованы, но они играют важную роль в выяснении важных природных процессов. (Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, https://doi.org/10.1029/2021JG006362, 2021)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/examining-the-intricacies-of-ozone-removal-by-deciduous-forests