Hava kirliliğinin Kuzeydoğu’daki günlük nabzı

TEMPO misyonu, bilim adamlarının Mayıs 2026’da New York-Washington koridoru boyunca öğleden sonra ozona katkıda bulunan sabah nitrojen dioksitini takip etmelerine yardımcı oldu. 35 milyondan fazla insan New York-Washington koridorunda yaşıyor ve bölgenin havasını soluyor. Son yıllarda hava kalitesi önemli ölçüde iyileşse de, özellikle kirletici maddeyi üreten kimyasal reaksiyonların hızlandığı ve durgun havanın ozonun birikmesine izin verdiği sıcak yaz aylarında, yer seviyesindeki ozon salgınları yaygın olmaya devam ediyor.

Bu mevsimsel olgunun bir hatırlatıcısı, 2026’da normalden daha erken geldi; Mayıs ortasındaki sıcak hava dalgası, New York Eyaleti Sağlık Bakanlığı ve New York Çevre Koruma Bakanlığı’nın ozonla ilgili endişeler üzerine 17 Mayıs’ta bir sağlık tavsiyesi yayınlamasına neden oldu. Turuncu kod tavsiyesi, gençleri, yaşlı yetişkinleri ve açık havada çalışan veya egzersiz yapanları, ozonun solunum ve kardiyovasküler sağlık üzerindeki etkileri nedeniyle aktivitelerini sınırlamaları konusunda uyardı.

Beklendiği gibi, eyalet ve federal kurumlar tarafından işletilen yer tabanlı hava kalitesi sensörleri, 18 Mayıs’ta ozonun hassas gruplar için sağlıksız seviyelere ulaştığını gösterdi; bu, genellikle yılda birkaç kez gerçekleşen bir olaydır. Bu arada, NASA’nın TEMPO (Troposferik Emisyonlar: Kirliliğin İzlenmesi) cihazı, olayı ekvatorun 22.000 mil (35.000 kilometre) yukarısındaki sabit yörüngeden gözlemledi; bu, sensörün sık sık hava kirliliği gözlemlerini toplamasına olanak tanıyan benzersiz bir görüş noktasıydı.

TEMPO nitrojen dioksiti tespit eder (NO₂), özellikle motorlu araçlarda yakıtların yakılmasıyla yayılan ve ozon oluşumuna katkıda bulunan bir gaz. NASA’nın Langley Araştırma Merkezi’ndeki Atmosfer Bilimi Veri Merkezi’nde atmosfer bilimcisi olan Hazem Mahmoud, “Ozon uyarısı günlerinde TEMPO’nun nitrojen dioksit verilerinde genellikle açık ve ilginç bir model var” dedi. “Sabahın erken saatlerinde işe gidip gelirken yüksek konsantrasyonlarda nitrojen dioksit görüyoruz, öğleden sonra ise ozon arttıkça keskin bir şekilde düşüyor.”

Düşüş, güneş ışığının nitrojen dioksit, uçucu organik bileşikler ve ozon oluşumuna yol açan oksijeni içeren fotokimyasal reaksiyonları körüklemesi nedeniyle meydana gelir. Öğleden sonra geç saatlerde, bu reaksiyonlar mevcut nitrojen dioksitin çoğunu tüketerek, döngü ertesi gün yeniden başlayana kadar ozon üretimini yavaşlatır.

Yukarıdaki resim çifti modelin altını çiziyor. Soldaki görüntü yerel saatle sabah 7:05’te, sabah işe gidip gelirken nitrojen dioksit konsantrasyonlarının yüksek olduğu sırada çekildi. Öğleden sonra 3:05’e gelindiğinde (sağda), nitrojen dioksitin çoğu önemli ölçüde azaldı ve yüzey ozon seviyeleri yükseldi (altta). Bu arada öğleden sonra esen deniz meltemleri kalan nitrojen dioksiti hafifçe batıya taşımış gibi görünüyor. Gösterilen verilerin geçici olduğunu ve işleme yöntemlerinin hâlâ geliştirilme aşamasında olduğunu unutmayın.

OMI (Ozon İzleme Aracı) ve TROPOMI (Troposferik İzleme Aracı) gibi daha önceki kutupsal yörüngeli uydulardaki sensörler, New York üzerinden günde bir kez nitrojen dioksit örneği alıyordu. TEMPO, 2023’teki lansmanından sonra her saat başı veri sağlamaya başladı ve araştırmacıların hava kirliliğinin gelişimini ve dağılımını çok daha hassas zaman ölçeklerinde takip etmelerine olanak tanıdı.

Mahmoud, “TEMPO, yer istasyonları arasındaki veri boşluklarını doldurmamıza yardımcı oluyor ve yeni sorular sormamıza olanak sağlıyor” dedi. Misyon, yalnızca orman yangınları gibi kriz durumları sırasındaki hava kalitesi tahminlerini değil, aynı zamanda kentsel kirliliğin günlük ritimlerini tahmin etmek için kullanılan atmosferik modelleri de iyileştirebilecek veriler sağlıyor. Bu tür modeller araştırmacıların rüzgar, nem seviyeleri ve hava sıcaklıkları gibi doğal faktörlerin gün boyunca kirlilik bulutlarını nasıl etkilediğini anlamalarına yardımcı oluyor.

TEMPO ayrıca ozonu doğrudan tespit eder, ancak bu ozonun ne kadarının yüzeye yakın olduğunu ve ne kadarının atmosferde daha yüksek olduğunu belirlemek zor olabilir. Dünyadaki ozonun büyük bir kısmı, insanların yaşadığı ve nefes aldığı troposferin çok üzerinde, stratosferde bulunur. Ancak bazen stratosferik ozon troposfere doğru aşağıya doğru taşınabilir. Stratosferik sızıntılar olarak bilinen olaylar sırasında, yüzeydeki hava kalitesini etkileyecek kadar derine inebilir ve yer seviyesinde üretilen ozona katkıda bulunabilir.

Araştırmacılar, TEMPO gözlemlerini diğer bilgi kaynaklarıyla birleştirerek, ozonun atmosferdeki dikey dağılımını etkileyen süreçleri inceliyorlar. Mahmoud, 18 Mayıs’ta NASA’nın New York City’deki yer tabanlı troposferik lidar ağının (TOLNet), yüzeye yakın yüksek konsantrasyonlarda ozon kaydettiğini, bunun da TEMPO’nun çoğunlukla kentsel emisyonlarla ilişkili yüzey seviyesindeki ozonu tespit ettiğini ve yukarıdaki ozonla ilgili olmadığını belirtti.

Bununla birlikte, 19 Mayıs’ta aynı sensör 5 kilometrenin (3 mil) üzerinde bir ozon tabakasının indiğini gözlemledi; bu, TEMPO’nun o gün tespit ettiği ozon miktarının bir kısmının stratosferden kaynaklanmış olabileceğine dair bir ipucu olduğunu ekledi. Mahmoud, “Bu, daha iyi hava kalitesi tahmin modellerine ve daha doğru uyarılara yol açan bilgi türüdür” dedi. “Uyarılar on milyonlarca insanı etkileyebilir ve okulda, sporda ve diğer faaliyetlerde aksamalara neden olabilir, bu nedenle bunların mümkün olduğunca doğru olması çok önemlidir.”

6 Haziran’da New York yetkilileri ozonla ilgili başka bir sağlık tavsiyesi yayınladı. Etkinliği takip etmekle ilgilenen kişiler, NASA’nın Worldview tarayıcısından, etkileşimli Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi tarama aracından ve NASA’nın Earthdata portalından ozon, nitrojen dioksit ve diğer gazların günlük neredeyse gerçek zamanlı TEMPO gözlemlerine erişebilirler.