افزایش آمونیاک جوی در مناطق کشاورزی عمده جهان شناسایی شده از فضا
چکیده
در این مطالعه، شواهدی از افزایش قابل توجه غلظت آمونیاک در اتمسفر (NH3) (14 سال) در چندین منطقه عمده کشاورزی جهان، با استفاده از بازیابی های جدید به دست آمده از سنسورهای فروسرخ اتمسفری (AIRS ) از ماهواره ی NASA's Aqua فراهم شده است. منابع اصلی NH3 اتمسفری، کشاورزی و دامداری هستند که شامل نیتروژن واکنشی مشتق شده از کاربرد کود است. میزان انتشار، به تغییرات آب و هوایی حساس است. این روند افزایش قابل توجه در ایالات متحده (61/2 % در سال)، اتحادیه اروپا (EU) (83/1 درصد در سال) و چین (27/2 درصد در سال) مشاهده شده است. در اتحادیه اروپا، این روند ناشی از کاهش scavenging توسط آئروسل های اسیدی است. در ایالات متحده، این روند افزایشی، نتیجه ای از کاهش از دست دادن مواد شیمیایی و افزایش دمای خاک است. در چین، کاهش از دست دادن مواد شیمیایی، افزایش دما و افزایش استفاده از کود نقش دارند. در آسیای جنوبی، افزایش تولید انتشار NH3 با افزایش انتشار S02 و NOx پوشیده شده است که منجر به افزایش بار آئروسل و اثرات سوء بهداشتی می شود.
مقدمه
آمونیاک اتمسفری (NH3) یک جزء مهم از چرخه نیتروژن جهانی است [Galloway et al., 2002, 2008; Sutton et al., 2007, 2008; Erisman et al., 2008, 2013; Fowler et al., 2013, 2015]. آمونیاک تروپوسفر به سرعت با اسیدهایی مانند سولفوریک (H2S04)، نیتریک (HN03) واکنش نشان داده و ذرات ریزی را تشکیل می دهند (PM2.s) (Malm et al., 2004). این آمونیوم (NH4 +) حاوی آئروسول هایی است که تعادل تابشی زمین را به صورت مستقیم با پراکندگی تابش دریافتی (Adams et al., 2001; Martin et al., 2004; Henze et al., 2012) و به صورت غیرمستقیم به صورت هسته تراکم بر (Abbatt et al., 2006 ) تحت تاثیر قرار می دهد. PM2_5 با نفوذ به سیستم تنفسی انسان، رسوب در ریه ها و مناطق آلوئولار (Pope et al., 2002)، بهداشت عمومی را به خطر انداخته و باعث مرگ و میر زودهنگام می شود (Lelieveld et al., 2015). یک پیش ساز برای این آئروسل های غیرآلی، NH3 گازی است که اغلب از نظر شکل گیری جزو گونه های محدود کننده هستند [Wang et al., 2013; Lelieveld et al., 2015]. نیتروژن واکنش پذیر اضافی باعث کاهش تنوع زیستی، رشد مضر جلبک ها و ایجاد شرایط کمبود اکسیژن می شود. رسوب خشک آمونیاک گازی، در مقایسه با رسوب آمونیوم در آئروسل ها یا رسوب ها، ممکن است اثرات جانبی قابل ملاحظه ی بیشتری بر سلامت اکوسیستم داشته باشد (Sheppard et al., 2011). در مقابل، PM2_5 تاثیر بیشتری بر مرگ و میر و بیماری در انسان ها دارد. در این مقاله، افزایش اخیر (14 ساله) آمونیاک در آمونیاک اتمسفری اندازه گیری شده و موارد احتمالی برای ایجاد این روند پیشنهاد شده است.
Abstract
This study provides evidence of substantial increases in atmospheric ammonia (NH3) concentrations (14 year) over several of the worlds major agricultural regions, using recently available retrievals from the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) aboard NASA’s Aqua satellite. The main sources of atmospheric NH3 are farming and animal husbandry involving reactive nitrogen ultimately derived from fertilizer use; rates of emission are also sensitive to climate change. Significant increasing trends are seen over the U.S. (2.61% yr1 ), the European Union (EU) (1.83% yr1 ), and China (2.27% yr1 ). Over the EU, the trend results from decreased scavenging by acid aerosols. Over the U.S., the increase results from a combination of decreased chemical loss and increased soil temperatures. Over China, decreased chemical loss, increasing temperatures, and increased fertilizer use all play a role. Over South Asia, increased NH3 emissions are masked by increased SO2 and NOx emissions, leading to increased aerosol loading and adverse health effects.
1. Introduction
Atmospheric ammonia (NH3) is an important component of the global nitrogen cycle [Galloway and Cowling, 2002; Galloway et al., 2008; Sutton et al., 2007, 2008; Erisman et al., 2008, 2013; Fowler et al., 2013, 2015]. In the troposphere ammonia reacts rapidly with acids such as sulfuric (H2SO4), nitric (HNO3) to form fine particulate matter (PM2.5) [Malm et al., 2004]. These ammonium (NH4 + ) containing aerosols affect Earth’s radiative balance, both directly by scattering incoming radiation [Adams et al., 2001; Martin et al., 2004; Henze et al., 2012] and indirectly as cloud condensation nuclei [Abbatt et al., 2006]. PM2.5 endangers public health by penetrating the human respiratory systems, depositing in the lungs and alveolar regions [Pope et al., 2002], and causing premature mortality [Lelieveld et al., 2015]. A precursor of these inorganic aerosols, gaseous NH3 is often the limiting species in their formation [Wang et al., 2013; Lelieveld et al., 2015]. Excess reactive nitrogen reduces biodiversity and causes harmful algal blooms and anoxic conditions. Dry deposition of gaseous ammonia may have substantially greater adverse impacts on ecosystem health than deposition of ammonium in aerosols or precipitation [Sheppard et al., 2011]. In contrast, PM2.5 has greater impact on human morbidity and mortality. In this article we quantify recent (~14 year) increases in tropospheric ammonia and suggest likely causes for these trends.
چکیده
1.مقدمه
2- روش ها و داده ها
2.1 AIRS NH3 VMRs
2.2 منابع داده های هواشناسی
2.3- تضاد حرارتی
2.4 OMI S02 و N02
3- روند مشاهده شده آمونیاک در جهان
4- روند منطقه ای آمونیاک و مکانیزم های رانش آن ها
5. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Methods and Data
2.1. AIRS NH3 VMRs
2.2. Meteorological Data Sources
2.3. Thermal Contrasts
2.4. Ozone Monitoring Instrument SO2 and NO2
3. Observed Global Ammonia Trends
4. Regional Ammonia Trends and Their Driving Mechanisms
5. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه