Atmosfæriske videnskabsmænd har analyseret, hvordan den næsten totale nedlukning af mobilitet i februar påvirkede luften over Kina. Resultater viser et slående fald i nitrogenoxider, en gas, der hovedsageligt kommer fra udstødningsrør og er en komponent i smog.
At lære, hvordan adfærdsændringer på grund af COVID-19-pandemien påvirker luftkvaliteten, er af umiddelbar betydning, da virussen angriber menneskets lunger. Begivenheden er også en måde for jordforskere at studere, hvordan atmosfæren reagerer på pludselige ændringer i emissioner.
"Under nedlukningerne i februar 2020 i Kina var der et stort og hurtigt fald i nitrogendioxid - et luftforurenende stof, der i vid udstrækning er forbundet med transport - som er hidtil uset i satellitrekorden," sagde Michael Diamond, en doktorgrad ved University of Washington studerende i atmosfæriske videnskaber.
"På den anden side viser vores analyse ingen dramatiske ændringer i den samlede mængde af aerosolpartikler i atmosfæren eller i skyegenskaber. Dette tyder på, at de umiddelbare klimarelaterede påvirkninger fra nedlukningen er ubetydelige," sagde Diamond..
Han er hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort 19. august i Geophysical Research Letters.
Mens andre undersøgelser allerede har set på luftkvaliteten under pandemien, er dette den første til at tage et mere stringent syn ved at bruge alle 15 års satellitdata. Den bruger en statistisk metode, der sammenligner, hvad der blev set i februar 2020 med, hvad der ville have været forventet uden pandemien.
"Tidligt i karantæneperioden var der nogen diskussion om, at Jorden helede sig selv, men nogle af disse påstande, som delfinerne i Venedig, har vist sig at være falske," sagde Diamond. "Det videnskabelige samfund var interesseret i at dokumentere, hvilke ændringer der faktisk skete."
Forfatterne brugte data fra NASA's Ozone Monitoring Instrument, eller OMI, og Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, eller MODIS, som har overvåget himlen siden 2005. Disse instrumenter bruger forskellige bølgelængder til at overvåge mængder som nitrogenoxider, luftbårne partikler og skyer.
Ud over at bruge en længere registrering, tog modellen sig for de forventede virkninger af Kinas miljøpolitikker.
"Kina vedtog en lov om ren luft i 2013, og lige siden du kan se, at forureningen er på vej ned. Så netop af den grund kan vi forvente, at forureningen i 2020 ville være lavere end i 2019," Diamond sagde.
Analysen tegnede sig også for sidste februars relativt varme og fugtige vejr i Kina, hvilket gjorde gasser mere tilbøjelige til at reagere og danne luftbårne partikler.
"Du havde stadig nogle ret slemme smog-begivenheder, der skete i Beijing-regionen, selv under nedlukningen," sagde Diamond.
Forfatterne overvejede også de atmosfæriske virkninger af det kinesiske nytår, som fejres i enten slutningen af januar eller begyndelsen af februar og genererer både højere partikler fra fyrværkeri og lavere trafikemissioner fra folk, der er på ferie.
Efter at have taget højde for alle disse faktorer, var pandemiens effekt på nitrogenoxider et fald på 50 % sammenlignet med, hvad der kunne forventes i februar 2020, et fald ulig noget andet set i satellitobservationerne.
"Den forskel, vi ser, er mere end dobbelt så stort et fald som noget, vi så i rekorden fra 2005 til 2019, inklusive fra den store recession i 2008. I statistikken for atmosfærisk videnskab er det et kæmpe signal. Det er sjældent at se noget så slående," sagde Diamond.
Mens ændringen i nitrogendioxid var dramatisk, viste andre mængder ingen signifikant ændring. Fine partikler, som har en større indvirkning på menneskers sundhed og klimaet, ændrede sig næsten ikke over Kina under nedlukningen. Passagertransport forsvandt stort set under nedlukningen, men økonomiske data viser, at tung industri og energiproduktion forblev nogenlunde konstant, sagde Diamond.
Det faktum, at nogle mængder ikke ændrede sig, er for atmosfæriske videnskabsmænd et væsentligt resultat i sig selv. Skyer, som er påvirket af forurening og har den største effekt på klimaet, viste heller ingen væsentlige ændringer.
Medforfatter Rob Wood, en UW-professor i atmosfæriske videnskaber, og Diamond samarbejdede om en nylig publikation, der opdagede skyændringer på grund af forurening fra skibe. Denne undersøgelse viste, at mange års data var nødvendige for at opdage effekten på skyer.
"Vores undersøgelse tyder på, at da vi fandt en lille ændring i partikelforurening på grund af COVID-19, er det usandsynligt, at vi vil se nogen ændring i skyerne, medmindre forureningen ændrer sig over en længere periode på grund af en længere økonomisk nedtur," Wood sagde.
Samlet set stemmer resultaterne overens med en nylig undersøgelse ledet af UW, der viser, at nitrogendioxid faldt i flere amerikanske byer i karantæneperioden, men niveauerne af andre forurenende stoffer forblev nogenlunde konstante.
Reaktionen tyder på, at fremtidige politikker for ren luft ikke kun kan fokusere på transportemissioner.
"Når du laver disse ren luft-strategier, vil du sandsynligvis ikke være i stand til kun at angribe én sektor; du bliver nødt til at adressere flere sektorer på én gang," sagde Diamond.
