Bakkenær ozon

De fleste har hørt om ozonlaget, men ozon nær bakken er kanskje ukjent for de fleste?

Omtrent 90% av all ozon i atmosfæren befinner seg i stratosfæren, oftest mer enn 10 km over bakken, og det er det vi omtaler som ozonlaget. Her vil helst ha mest mulig ozon for å beskytte oss fra skadelige stråler.

I troposfæren (under cirka 10 km) er ozon blant de viktigste bidragene til luftforurensning. Ved bakken er ozon skadelig for planter og for mennesker.

Høye ozon nivåer fører til betydelige avlingsskader, blant annet på hvete. Plantene tar opp ozon gjennom bladene. Når det for eksempel er tørke lukker plantene seg og tar dermed opp mindre ozon.

I Norge slipper vi stort sett unna de høye ozon nivåene, men det er relativt fuktig, slik at vi likevel kan få avlingsskader.

For mennesker er ozon giftig. Mennesker med nedsatt lungefunksjon er spesielt utsatt. I EU som helhet antar man at forhøyede ozon-nivåer reduserer den forventede levealder med i underkant av ett år.

Ozon er i tillegg en klimagass. Det meste av oppvarmingen fra ozon i troposfæren er i øvre troposfære. Bakkenær ozon er et betydelig problem i mange industrialiserte og tett befolkede områder, blant annet i Europa og Nord Amerika. Det er et voksende problem i mange raskt voksende økonomier som i Kina.

 

Slik dannes bakkenær ozon

For å danne bakkenær ozon trengs det en passe blanding av nitrogenoksider og hydrokarboner. Nitrogenoksider dannes bla ved forbrenning ved høy temperatur, som for eksempel i bilmotorer. Foto: Einar Egeland.

Noe av ozonet ved bakken er blandet ned fra ozonlaget, men det meste er dannet i de nedre luftlag. For å danne ozon her trengs det en passe blanding av nitrogenoksider og hydrokarboner.

De viktigste kildene for nitrogenoksider er menneskeskapte.  Naturlige kilder er blant annet lyn og utslipp fra bakken.

I tillegg til menneskeskapte kilder som forbrenning, er det naturlige bidraget til utslippene av hydrokarboner større enn for nitrogenoksider.

I tillegg til nitrogenoksider og hydrokarboner trengs det også sollys for å danne ozon. Høye ozon-nivåer er derfor mest et problem om sommeren. Mindre intens solstråling og "dårlig" norsk sommervær er ikke optimalt for dannelse av ozon.

Ozon-episoder over Norge skyldes derfor stort sett langtransporterte luftmasser. Utslipp fra norske kilder bidrar likevel en del lokalt og vil også bidra til dannelse av ozon utenfor Norge.

 

Utvikling av ozon-nivåene over tid

Bakkenær ozon ble først identifisert som et problem på 1950 tallet i Los Angeles (Los Angeles smog), hovedsakelig som et resultat av biltrafikk kombinert med intenst sollys.

Under LRTAP (Convention on Long-range Transboundary Air Pollution) har Meteorologisk institutt en sentral rolle i å beregne ozon-nivåene i Europa. I Europa har de fleste land redusert sine utslipp av nitrogenoksider og hydrokarboner betydelig blant annet for å kontrollere nivået av bakkenær ozon (Norge har dessverre ikke fulgt opp sine internasjonale forpliktelser her).

I det meste av Europa har dette resultert i en betydelig nedgang i såkalte ozon-episoder med typisk varighet på noen dager.

Figuren under viser tidsutviklingen av bakkenær ozon fra 1990 til 2002 for målestasjoner. De fleste stasjonene ligger sentralt i Europa. Her er det en klar variasjon gjennom året, med høye konsentrasjoner om sommeren og lavere konsentrasjoner om vinteren. Det er godt samsvar mellom målte og beregnede verdier. Det viser at vi har god kunnskap om prosessene som bestemmer ozon-nivåene.

Variasjonene fra år til år skylder meteorologiske forhold. Det er en klar tendens at nivåene går noe ned på sommeren som et resultat av reduserte utslipp av nitrogenoksider og hydrokarboner i Europa. Samtidig går nivåene noe opp om vinteren. Dette skyldes flere ting, blant annet at prosesser som bryter ned ozon også blir mindre effektive når forurensningsnivået avtar, men også langtransport av menneskeskapt ozon fra andre kontinenter.

Siden starten av den industrielle revolusjon regner man med at det har vært minst en dobling av bakkenær ozon over det meste av den nordlige halvkule.

Figuren under viser månedsmidler av målt (rød) og beregnet (blå) ozon ved bakken for 54 bakkestasjoner i Europa fra 1990 til 2002. De fleste av målepunktene er i vestlige deler av Europa nord for Alpene. De rette linjene representerer en lineær vinter og sommertrend for målinger og beregnede ozon-verdier.

Månedsmidler av målt og beregnet ozon ved bakken for 54 bakkestasjoner i Europa fra 1990 til 2002. (Klikk for større figur.)

Artikkel om ozontrender 1990-2002

Forskere fra Meteorologisk instututt står bak en artikkel om ozontrender fra 1990 til 2002. Artikkelen heter "Can we explain the trends in European ozone levels?" og er skrevet av J. E. Jonson, D. Simpson, H. Fagerli og S. Solberg.

Artikkelen er utgitt i Atmos. Chem. Phys. nr. 6 (s. 51-66) 2006 og er tilgjengelig fra Atmospheric Chemistryand Physics (ACP). (Lenken åpnes i nytt vindu.)

 

Gå til EMEP (sentral del av LRTAP konvensjonen) for informasjon og årlige rapporter.
Eller EOEARTH for oversikt over ozon-ressurser på nettet.

 

Bookmark and Share
Idium Portalserver 3.0Idium webpublisering