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标题: 研究提高城市建成区预测臭氧水平的模型的精确度 [打印本页]
作者: 小轻    时间: 2010-11-27 18:19     标题: 研究提高城市建成区预测臭氧水平的模型的精确度

目前的计算机模型可能低估了地面臭氧浓度

一个科学家小组，第一次完全的化学反应的一个重要特点是至关重要的地面臭氧在城市区的形成。该小组的结果表明，计算机模型可能低估期间恶劣的空气质量（烟雾弥漫天）发作多达五至百分之十的城市地区的臭氧浓度。

地面臭氧造成重大健康危害人，动物和植物;是烟雾的主要成分;并给出了它的特殊气味污染空气。据了解，即使是小规模的臭氧浓度增加可导致死亡增加呼吸系统的问题。由于臭氧暴露所造成的健康危害，研究小组的结果可能有监管影响。

该小组的研究，这是由美国国家科学基金会（NSF），美国航天局和加州空气资源局的CARB）资助，出现在10月29日的Science上。

在预测大的作用在烟雾弥漫的空气中臭氧的反应

由研究人员研究了反应中起着控制的反应太阳光驱动的循环，不断产生臭氧的效率的重要作用。在此反应，羟基自由基（OH）结合与二氧化氮（NO2），这是由车辆产生的排放，各种工业过程和生物过程产生的一些。

当羟自由基和二氧化氮碰撞，这些分子可能会粘在一起，形成一个稳定的副产品为硝酸（HONO2）而闻名。由于硝酸的稳定性，其形成锁羟自由基和二氧化氮，从而有助于防止这些分子形成臭氧，这种反应，从而减慢了臭氧的形成。

虽然科学家们早就认识到了硝酸形成的重要性，他们到现在为止，一直未能达成一致的速度，或“率”，在其中氢自由基和二氧化氮结合起来，形成这个最终产品。 “这种反应，这将会减慢臭氧产生，具有不确定性之间的臭氧浓度最大的来源一直预测说，”Mitchio的加州理工学院奥村 - 一个研究小组成员这种不确定性，影响的计算机模型，模拟。空气污染化学。

一个实验性的挑战

为什么有这么多的速度或硝酸形成率的不确定性？在很大程度上，是因为相结合而形成硝酸，形成一个稳定的氢氧自由基可结合二氧化氮形成硝酸（HOONO）不太稳定的形式 - 一个蛇状的分子，迅速在崩解气氛。这种不稳定的硝酸分解形式释放到大气中的羟自由基回到了它可能再次成为可形成臭氧，因此加速了这种分解臭氧的形成。的存在，数量，速度和硝酸的不稳定形态的形成有，但问题到现在为止，在速度或对硝酸的形成率较稳定的形式复杂的测量。

但LED通过在喷气推进实验室（JPL），并在加利福尼亚技术研究所使用先进设备，最先进的技术，奥村和他的同事，赤柱体育桑德在喷气推进实验室，进行实验，一组研究人员准确地测量： 1）整体速度，羟自由基和二氧化氮的结合，或在特定的大气条件下的反应; 2）稳定的硝酸硝酸不稳定的比率是在特定的大气条件下形成。

此外，新的激光方法，使研究人员能够直接检测在微秒硝酸不稳定的形式存在。并与美国俄亥俄州立进行计算由安妮麦考伊同伴的帮助下，他们可以量化其产量尽快形成。

该研究小组的实验表明，采用硝酸稳定形式形式比以前认为的更慢。这些结果表明，有更多的羟基可在污染，地面空气中臭氧的形成比以前认为，大气中臭氧因此很可能比原先预测的多。

臭氧比以前更相信

为了展示新成果的意义，由罗伯特哈利和威廉卡特率领的研究小组建模美联储的反应速度和新量化成计算机模型预测的比率在2010年在洛杉矶盆地夏季地面臭氧浓度。他们的研究结果表明，目前许多型号已经低估了约5至百分之十，在污染最严重的地区地面臭氧水平（其中二氧化氮最高）。该研究小组得出结论，在形成率和不稳定的，稳定的硝酸反应的比例相对较小的变化可能导致地面臭氧水平的小但意义重大的变化。

这项研究的重要性

“这项研究说明了开发新的和改进的实验方法，在分子水平的高精度审问大气系统的重要性，说：”泽埃夫Rosenweig，一个国家科学基金会项目官员。 “这是必须减少大气模型预测的不确定性。”

“一个对硝酸形成率更精确的值从一羟自由基和二氧化氮的测定将在未来的空气质量模拟重要的，”安妮说，乙麦科伊，一个研究小组的成员。 “这项研究成为可能，汇集了具有不同功能和专业知识，包括我在美国俄亥俄州立实验室的几个实验室，并在加州理工学院，喷气推进实验室和伯克利实验室。”

监管影响

臭氧研究小组预测到的学习纳入模型类似监管机构所使用的诸如环境保护局和加州空气资源委员会。因此，球队的结果可能对地面臭氧监管机构使用的未来发展预测空气质素管理计划的影响。



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