La Llanura del Norte de China (NCP, por sus siglas en inglés), una de las regiones más contaminadas del mundo, se ve envuelta con frecuencia por neblina severa en la estación fría, lo que ha despertado una amplia preocupación pública debido a los impactos adversos en la calidad del aire, la visibilidad atmosférica y la salud humana.

Investigaciones anteriores han demostrado que la topografía distintiva alrededor del NCP favorece la contaminación del aire a través de condiciones meteorológicas desfavorables como el estancamiento atmosférico; sin embargo, nuestra comprensión de los efectos sobre los procesos físicos y químicos atmosféricos y sus interacciones aún es limitada.

La profesora Xin Huang y su grupo de investigación de la Universidad de Nanjing, China, exploraron el impacto del terreno complejo en la ocurrencia y evolución de la contaminación por neblina en la región NCP altamente contaminada mediante la integración de observaciones in situ y modelos de meteorología y química. Descubrieron que el terreno complejo puede mejorar en gran medida la formación de neblina secundaria al bloquear y levantar los contaminantes del aire cerca de la superficie y acelerar su transformación química.

Peor aún, la espesa neblina en lo alto puede intensificar aún más la interacción entre los aerosoles y la capa límite planetaria (PBL) al calentar el aire superior y enfriar la superficie, lo que conduce a más aire estancado y forma un circuito de retroalimentación positiva. Estas interacciones intensivas inducidas por el terreno de los procesos físicos y químicos de los aerosoles atmosféricos contribuyen conjuntamente a la contaminación por neblina relativamente más severa en la región NCP. Los hallazgos se han publicado recientemente en Atmospheric and Oceanic Science Letters .

"Durante los eventos de neblina, las ciudades ubicadas cerca del terreno complejo sufren con frecuencia una contaminación severa debido al efecto de bloqueo de las montañas. Esto conduce al estancamiento atmosférico, lo que favorece la acumulación continua de contaminantes recién emitidos cerca de la superficie del suelo", explica el profesor Huang. .

Teniendo en cuenta que los eventos de contaminación severa en el norte de China se deben en gran medida a la formación de aerosoles secundarios, el equipo analizó más a fondo la evolución de la contaminación secundaria en la masa de aire contaminado elevado. Descubrieron que el principal aerosol inorgánico secundario representaba más del 70 % de la concentración de masa de partículas finas durante un episodio de contaminación intensa.

"El aire superior siempre presenta una mayor capacidad de oxidación en comparación con la superficie del suelo, especialmente durante el invierno. En este caso, los contaminantes primarios elevados pueden oxidarse fácilmente en el aire superior, lo que exacerba la formación de aerosoles secundarios", destaca el profesor Huang. "Eventualmente, la mezcla vertical y la deposición de contaminantes secundarios conducirán aún más al agravamiento de la contaminación en el suelo".

Este estudio también señala que el efecto del terreno sobre la contaminación puede ir acompañado de intensas interacciones aerosol-PBL. Durante los días de contaminación por levantamiento, la estratificación de la temperatura en la troposfera inferior se modifica significativamente.

Basado en modelos acoplados de meteorología y química en línea, el trabajo del equipo indica además que el calentamiento del aire superior inducido por aerosoles y los efectos de oscurecimiento de la superficie estabilizan la estratificación atmosférica y conducen a una caída de aproximadamente el 50% en la altura de la CLP, lo que agrava aún más la contaminación del aire. .

Al exponer el mecanismo que subyace al efecto del terreno complejo sobre la contaminación en la región de la llanura del norte de China, esta investigación enfatiza la importancia de tal efecto en la intensa interacción entre los procesos físicos y químicos atmosféricos. Podría ser un factor crucial para la frecuente contaminación del aire en áreas montañosas y costeras cerca de una topografía compleja. + Explora más

La sinergia de las emisiones antropogénicas y los procesos atmosféricos puede causar neblina severa en el norte de China