Thời tiết ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng không khí?

Ô nhiễm không khí bị ảnh hưởng bởi thời tiết như thế nào? Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, một số loại ô nhiễm tồi tệ hơn vào mùa hè nắng nóng, trong khi những loại ô nhiễm khác tồi tệ hơn trong thời tiết lạnh giá của mùa đông. Các điều kiện khí quyển giống nhau tạo ra thời tiết - áp suất không khí, nhiệt độ và độ ẩm - cũng ảnh hưởng đến chất lượng không khí.

Gió và áp suất không khí

Không khí hầu như luôn luôn di chuyển, ô nhiễm không khí dễ dàng được vận chuyển từ khu vực này sang khu vực khác. Ví dụ, các nghiên cứu vào những năm 1980 đã phát hiện ra rằng điôxít lưu huỳnh từ việc đốt than ở Thung lũng Ohio đã được gió thổi qua một khoảng cách lớn. Điều này khiến mưa axit đổ xuống các khu vực phía đông Hoa Kỳ và Canada cách xa hàng nghìn dặm.

Ở châu Á, những cơn gió mùa xuân mạnh mẽ mang theo những đám mây ô nhiễm công nghiệp từ Trung Quốc băng qua sa mạc Gobi. Khi những cơn gió ô nhiễm băng qua sa mạc, chúng cũng kéo theo ô nhiễm hạt, gây ra những cơn bão bụi màu vàng khổng lồ trên khắp Bán đảo Triều Tiên và một số vùng của Nhật Bản. Những cơn bão bụi màu vàng này làm giảm tầm nhìn, làm hư hại cây cối và đất, đồng thời gây ra những nguy cơ sức khỏe đáng kể cho con người.

Bão bụi vàng trên biển Hàn Quốc và Nhật Bản năm 2002) (Nguồn ảnh: Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA)

Hệ thống áp suất thấp mang lại điều kiện ẩm ướt và gió. Một cơn bão đi qua có thể rửa sạch các chất ô nhiễm ra khỏi bầu khí quyển hoặc vận chuyển chúng đến một khu vực mới, tạo ra bầu trời trong xanh. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các chất ô nhiễm không thực sự biến mất, thay vào đó chúng đã được chuyển đến một vị trí mới.

Điều ngược lại là đúng với hệ thống áp suất cao, có thể tạo ra không khí tù đọng. Khi không khí ngừng chuyển động, các chất ô nhiễm như khí thải của xe cộ và nhà máy sẽ tập trung trong một khu vực.

Nhiệt độ, ánh sáng mặt trời và độ ẩm

Nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến chuyển động của không khí, và do đó chuyển động của ô nhiễm không khí. Bởi vì năng lượng từ Mặt trời được bề mặt Trái đất hấp thụ, không khí gần mặt đất ấm hơn không khí ở trên tầng đối lưu. Không khí ấm hơn, nhẹ hơn ở bề mặt bốc lên, và không khí lạnh hơn, nặng hơn ở tầng đối lưu phía trên chìm xuống. Điều này được gọi là đối lưu và nó di chuyển các chất ô nhiễm từ mặt đất lên độ cao hơn.

Thời tiết lạnh

Khi trời lạnh, khí thải từ các phương tiện giao thông, ống khói, khói thải ra nhiều hơn. Điều này có nghĩa là có nhiều chất ô nhiễm hơn trong không khí, hay chỉ là khí thải hơi ấm có thể nhìn thấy rõ hơn? Thông thường, cả hai đều đúng. Trong khi khí thải công nghiệp hầu như không đổi trong suốt cả năm, các chất ô nhiễm dạng hạt và carbon monoxide từ việc đốt gỗ lại tăng lên trong những tháng mùa đông lạnh giá. Xe ô tô chạy không tải để rã đông hoặc giữ ấm cũng làm tăng lượng ô nhiễm không khí.

Không khí ấm bốc lên để phân tán các chất ô nhiễm từ gần bề mặt (trên cùng) và không khí ấm bị hạn chế bốc lên do một lớp không khí lạnh phía trên, giữ các chất ô nhiễm trong một lớp không khí lạnh, dày đặc gần mặt đất (dưới).

Không khí ấm lên cao thường giúp phân tán ô nhiễm từ gần bề mặt (trên cùng), nhưng trong sự nghịch đảo nhiệt độ, không khí ấm không thể tăng lên, giữ ô nhiễm ở bề mặt (dưới cùng).

Thông thường, không khí ấm, bốc lên gần mặt đất sẽ đẩy ô nhiễm ra xa, nhưng trong mùa đông, lớp không khí ấm đóng vai trò như một cái nắp giữ không khí lạnh trên bề mặt. Điều này tạo ra sự nghịch đảo nhiệt, hình thành khi một lớp không khí ấm bên trên giữ không khí mát và ô nhiễm gần mặt đất. Sự nghịch đảo nhiệt phổ biến hơn ở các thành phố nơi không khí lạnh, dày đặc bị mắc kẹt trong các lưu vực núi hoặc thung lũng, chẳng hạn như Los Angeles, Denver và Mexico City.

Thời tiết ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng không khí?

Thời tiết nóng

Một số ô nhiễm, chẳng hạn như ôzôn trên mặt đất , được tạo ra hiệu quả hơn trong thời tiết nắng, nóng. Các phản ứng tạo ra ôzôn có hại trong bầu khí quyển của chúng ta cần có ánh sáng mặt trời. Vào mùa hè và đặc biệt là trong các đợt nắng nóng khắc nghiệt, ôzôn thường đạt mức nguy hiểm ở các thành phố hoặc các vùng nông thôn lân cận.

Rất may, độ ẩm có thể giúp giảm ô nhiễm ôzôn. Những đám mây dông vào buổi chiều chặn ánh sáng mặt trời, khiến quá trình sản xuất ôzôn chậm lại trong ngày, trong khi hơi ẩm từ cơn bão phá hủy ôzôn đã hình thành.

Các đợt nắng nóng thường dẫn đến chất lượng không khí kém. Nhiệt độ cao và không khí tù đọng trong đợt nắng nóng làm tăng lượng ô nhiễm ôzôn và ô nhiễm hạt. Điều kiện khô hạn cũng có thể xảy ra trong đợt nắng nóng, nghĩa là đất rất khô. Trong thời kỳ hạn hán, cháy rừng thường xảy ra hơn. Các đám cháy thêm carbon monoxide và ô nhiễm hạt vào bầu khí quyển.

Bài viết khác