NASA on julkistanut tiedot: miten salamat vaikuttavat otsonin muodostumiseen ja ilman saastumiseen
Sisällysluettelo
Ukkosmyrskyt yhdistetään perinteisesti voimakkaaseen luonnonilmiöön, mutta harvat ajattelevat niiden vaikutusta ilmakehään ja ilmastoon. Marylandin yliopiston tutkijat pystyivät ensimmäistä kertaa seuraamaan ukkosten ekologisia vaikutuksia reaaliajassa NASA:n TEMPO-satelliitin (Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution) avulla, joka laukaistiin vuonna 2023.
Kuinka koe sujui
TEMPO luotiin alun perin mittaamaan ilman pilaantumista Pohjois-Amerikan yllä. Yleensä se tallentaa tietoja tunnin välein, mutta kokeessa asiantuntijat lyhensivät välin 10 minuuttiin, mikä mahdollisti ukkosten dynamiikan seurannan yksityiskohtaisesti.
”Tällaisia mittauksia on tehty ensimmäistä kertaa tällaisella aikataululla. Ukkoset kehittyvät nopeasti, ja nämä lyhyet välinotot antavat meille tarkemman kuvan tapahtumista”, sanoi professori Kenneth Pickering.
Vertaamalla TEMPO-tietoja NOAA:n geostationaarisen salamakartoittajan tietoihin tutkijat pystyivät laskemaan, kuinka paljon typpioksideja muodostuu jokaisen salamaniskun yhteydessä ja kuinka kauan ne säilyvät ilmakehässä.
Salamat ja ilmakehän kemia
Salamaniskun aikana lämpötila nousee kymmeniä tuhansia asteita, mikä johtaa happi- ja typpimolekyylien hajoamiseen. Tuloksena muodostuu typpioksideja, jotka ovat yhtä haitallisia kuin autojen pakokaasut.
”Maailmanlaajuisesti salamat tuottavat jopa 10–15 % kaikista typpioksideista. Ihmisen toiminta tuottaa enemmän päästöjä, mutta salamat tuottavat niitä suurilla korkeuksilla, missä ne osallistuvat erityisen aktiivisesti otsonin muodostumiseen”, Pikerig täsmensi.
Otsoni ja muut ukkosmyrskyjen aikana muodostuvat kaasut voivat kulkeutua satojen kilometrien päähän syntypaikastaan ja heikentää ilmanlaatua kaukaisilla alueilla. Tämä on erityisen havaittavissa kesällä, kun korkeat lämpötilat nopeuttavat otsonin muodostumista.
Salamilla on kuitenkin myös positiivinen vaikutus. Ne edistävät hydroksyyliradikaalien muodostumista, jotka tuhoavat metaania, joka on yksi voimakkaimmista kasvihuonekaasuista.
Panoksena ilmastomalleihin
Tutkijat huomauttavat, että jokainen salamanisku tuottaa keskimäärin noin 250 moolia typpioksideja. Käytännössä luvut voivat kuitenkin vaihdella huomattavasti. Siksi TEMPO-tiedot auttavat tarkentamaan laskelmia ja arvioimaan, miten voimistuvat ukkoset vaikuttavat ilmastoon tulevaisuudessa.
”Uskomme, että ukkosten voimistuessa salamat lyhenevät ja tuottavat vähemmän typpioksidia salamaniskua kohti. Tämä tutkimus antaa meille mahdollisuuden todistaa tämän”, selitti vanhempi tutkija Dale Allen.
Käytännön merkitys
Kokeen tulokset ovat tärkeitä paitsi tieteen kannalta myös ilmanlaadun ennustamisen kannalta. Salamat voivat edistää maapinnan lähellä muodostuvaa otsonia, joka on tärkein osa smogia ja vaarallista astmaatikoille ja muille hengityselinten ongelmista kärsiville. 
”Tämä tieto on erityisen merkittävää vuoristoalueiden, kuten Coloradon, asukkaille, koska salamat vaikuttavat merkittävästi otsonin muodostumiseen maanpinnan lähellä”, Pikeering totesi.
Tutkijat korostavat, että uudet tiedot auttavat erottamaan tarkemmin luonnolliset ja ihmisen aiheuttamat saasteiden lähteet, mikä tekee ilmastomalleista luotettavampia.
Kolme mielenkiintoista faktaa
- Maapallolla tapahtuu keskimäärin noin 8 miljoonaa salamaniskua päivässä.
- Salamat lämmittävät ilman yli 30 000 °C:n lämpötilaan, joka on viisi kertaa kuumempi kuin auringon pinta.
- Salamoissa muodostuvat typpioksidit ovat tärkeässä roolissa globaalin otsonitasapainon muodostumisessa.
