Ugrás a tartalomhoz

Az éghajlatváltozás okai és következményei

Gelencsér András, Molnár Ágnes, Imre Kornélia (2012)

Pannon Egyetem

6.2 A troposzferikus ózon

6.2 A troposzferikus ózon

A troposzferikus ózon, mint közvetlen üvegházhatású gáz koncentrációjának növekedése okozta a szén-dioxid és a metán után a harmadik legnagyobb üvegházhatás-többletet az ipari forradalom előtti értékhez viszonyítva. Ezen felül koncentrációjának növekedése hatással volt más üvegházhatású gázok, elsősorban a metán koncentrációjának alakulására. Troposzférabeli mérlegének meghatározása azonban a rendszerint hosszú tartózkodási idejű üvegházhatású gázokkal szemben rendkívül nehéz. Rövid tartózkodási idejű, másodlagos eredetű gáz lévén koncentrációja széles határok között változik: az óceánok felett kevesebb mint 10 ppb, a felső troposzférában 100 ppb, és nagyvárosok légszennyezési csóváiban ennél nagyobb is lehet. Műholdakról történő meghatározása a sztratoszferikus ózont is magában foglaló ózonoszlop koncentráció mérésével történik, ahol a bizonytalanságot éppen az jelenti, hogy a troposzferikus koncentráció két nagy érték különbségeként határozható meg. Jelenlegi becsült mennyisége a troposzférában 340 millió tonna, ami 34 Dobson egységnek (DU) vagy másképp 50 ppb troposzférára átlagolt koncentrációnak felel meg (6.2 ábra).

6.2. ábra - A troposzférikus ózon földrajzi széelsség szerinti eloszlása. (Forrás: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).

A troposzférikus ózon földrajzi széelsség szerinti eloszlása. (Forrás: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).


A troposzferikus ózon forrásainak és nyelő folyamatainak számszerűsítése talán még nehezebb, mint mennyiségének meghatározása. A sztratoszférából évente mintegy 475 millió tonna ózon kerül a troposzférába, de fotokémiai keletkezésének és bomlásának mértéke ennek a többszöröse. Az ózon fotokémiai képződése a levegőszennyezéshez kötődik, amelyek tér- és időbeli reprezentációja a globális modellekben rendkívül nehézkes. Fő nyelő folyamatai a hidroperoxil gyökkel való katalitikus bomlási reakció, valamint a fotokémiai bomlás. Ezen felül a növényzet általi felvétele (ülepedése) is jelentős.

A globális troposzferikus ózon koncentrációjának változása fentiek miatt rendkívül nehezen követhető, míg a sztratoszferikus ózon esetében ez nem okoz problémát. A különbség egyik oka a jelentősen eltérő légköri tartózkodási idő: mivel a troposzférában az ózon tartózkodási ideje legfeljebb néhány nap, így helyi mérésekből nem lehet nagyobb régiókra jellemző koncentrációkra következtetni. Így nem meglepő, hogy a csekély számú folyamatos mérőállomásról származó adatok ellentmondásosak. A legtöbb állomás 1970. és 1980. között határozott növekedést jelzett, míg 1980. és 1996. között nem mutatott egyértelmű tendenciát. A mért adatok összesítéséből a troposzféra közepes magasságára a 6.3 ábrán látható tendencia rajzolódik ki. A mérések alapján lineáris növekvő trend nem figyelhető meg, bár az időszak második felében valamivel magasabbnak adódik az átlagos koncentráció, mint az elsőben (57 vs. 53 pbb).

6.3. ábra - A troposzférikus ózon koncentrációjának alakulása az 1860-as évektől (Reid, 2008)

A troposzférikus ózon koncentrációjának alakulása az 1860-as évektől (Reid, 2008)


Az ipari forradalom előtti állapot meghatározása, ha lehet, még nagyobb kihívás, mivel az ózon reakcióképessége miatt a jégbe zárt buborékokban nem őrződik meg. Ennek hiányában csak korai felszíni mérések bizonytalan eredményeire lehet hagyatkozni. A légköri kémiai modellekkel is megerősített becslések szerint napjainkban az ipari forradalom előtti ózonkoncentráció megkettőződhetett.

A troposzferikus ózon koncentrációjának jövőbeni növekedésére lehet számítani, ugyanis a képződéséhez szükséges gázok (NOx, CO és szénhidrogének) kibocsátása várhatóan növekedni fog.