Il cambiamento climatico sta minacciando la qualità dell'aria in tutto il Paese

Il cambiamento climatico sta minacciando la qualità dell'aria in tutto il Paese

Sintesi della ricerca di Climate Central

Mentre le estati si riscaldano, l'aria che respiriamo è sempre più a rischio di diventare malsana, nonostante decenni di miglioramenti della qualità dell'aria.

Le estati più calde arrivano con un aumento di “Eventi di stagnazione": Cupole fisse di aria calda che possono provocare l'intrappolamento e la persistenza di agenti inquinanti nell'atmosfera inferiore. Climate Central trovato una correlazione positiva tra le temperature massime estive e il numero di giorni stagnanti estivi nel 98% delle città contigue negli Stati Uniti analizzate. Inoltre, i dati hanno mostrato che gli eventi di stagnazione stanno diventando più prevalenti, con il numero di giorni stagnanti annuali in aumento nel 83% delle città. 

Questi giorni stagnanti hanno creato le condizioni perfette per lo sviluppo dell'ozono a livello del suolo, un pericoloso inquinante dell'aria. La "stagione dell'ozono", il periodo in cui gli stati e le comunità monitorano la qualità dell'aria locale per livelli malsani di ozono, è ormai lunga un anno in otto stati e in dozzine di aree urbane in tutto il paese. 

Osservando i livelli di ozono nelle località 244, Climate Central ha identificato le città 54 con un "problema dell'ozono", definito come con un elevato numero di giorni di ozono non sani o con un recente aumento dei giorni di ozono non sani, che potenzialmente rappresentano una minaccia a lungo termine tendenza al miglioramento della qualità dell'aria. 

È noto da tempo che l'esposizione a livelli elevati di ozono ha gravi conseguenze per la salute, in particolare per i bambini, gli anziani, le persone con malattie cardiovascolari o polmonari e per coloro che lavorano all'esterno. Ricerche recenti lo dimostrano anche bassi livelli di esposizione all'ozono può essere pericoloso per chiunque trascorra del tempo all'aperto. Mentre il nostro clima si riscalda, un numero crescente di popolazione degli Stati Uniti potrebbe essere esposto a giorni di ozono malsani, portando a più visite in ospedale e in pronto soccorso, mancata scuola e lavoro e rischi per la salute a lungo termine. 

Il cambiamento climatico sta minacciando la qualità dell'aria in tutto il Paese

Ozono: il buono, il brutto, lo sporco 

L'ozono ad alta quota è un gas costituito da tre atomi di ossigeno che si forma naturalmente nell'atmosfera superiore. Questo ozono stratosferico è essenziale per la nostra esistenza, proteggendo il nostro pianeta dalle dannose radiazioni ultraviolette del sole, come uno strato benevolo di SPF per la Terra. 

L'ozono a livello del suolo è chimicamente equivalente all'ozono ad alta quota, ma non si forma naturalmente. Piuttosto, è un sottoprodotto di due inquinanti (ossidi di azoto e composti organici volatili) che reagiscono in presenza di calore e luce solare. Emissioni da impianti chimici e industriali, utenze elettriche, raffinerie, scarichi di auto e camion e sempre più fumo di incendio e estrazione di petrolio e gas sono fonti di questi inquinanti. L'ozono a livello del suolo non sale nella stratosfera, ma si accumula sulla superficie terrestre dove viviamo e respiriamo. L'ozono è incolore da solo - un inquinante invisibile - sebbene abbia un odore distintivo ed è un componente principale dello smog. Un sistema ad alta pressione a movimento lento, senza vento o pioggia per eliminare l'inquinamento, può contribuire ad aumentare le concentrazioni di ozono a livello del suolo che non solo rendono la respirazione scomoda, ma può essere malsano o addirittura pericoloso per popolazioni vulnerabili compresi i bambini, gli anziani e le persone con asma o altre malattie polmonari.

Le aree urbane tendono ad essere maggiormente colpite dall'ozono a livello del suolo, ma i venti possono trasportare ozono anche a centinaia di miglia di distanza nelle regioni rurali. Sia la formazione che il trasporto di ozono sono fortemente influenzati dalle condizioni meteorologiche e dalla topografia. 

Milioni di americani vivono in aree con un "problema di ozono"

Utilizzando i dati a livello di contea raccolti dalla US Environmental Protection Agency (EPA), Climate Central ha esaminato il numero annuale di giorni di ozono malsani - quelli che superano l'attuale standard EPA - per le città 244 degli Stati Uniti da 2000. Abbiamo studiato il numero medio annuo di giorni di ozono malsani nel periodo da 2000 a 2014, nonché per ciascuno degli ultimi quattro anni. Questo periodo di tempo di 19 ci ha permesso di osservare la media storica dei giorni di ozono non salutari sulla scia dei controlli sulle emissioni implementati per soddisfare i requisiti del Clean Air Act di 1970, nonché durante gli ultimi quattro anni in cui si sono verificati episodi di forte calore. 

In modo schiacciante, i dati hanno mostrato che la qualità dell'aria è migliorata nella maggior parte delle città dall'inizio del secolo. Eppure le città 40 avevano almeno 20 giorni di ozono malsani da 2015, incluse quattro città che avevano più di 300. Altre città 14 hanno avuto meno giorni malsani in generale, ma negli ultimi anni hanno sperimentato un aumento nei giorni di ozono malsano, un potenziale segno che il progresso sta ristagnando o rallentando. 

E mentre gli Stati Uniti hanno vissuto complessivamente a Riduzione percentuale 16 in livelli di ozono malsani da 2000, ci sono attualmente 124 milioni di persone vivono nelle contee 201 che non sono state raggiunte con standard nazionali di qualità dell'aria per l'ozono. Mentre il clima continua a riscaldarsi, portando condizioni calde e soleggiate che creano più ozono a livello del suolo, queste aree (e molte altre) avranno probabilmente difficoltà a soddisfare gli standard federali di ozono basati sulla salute.

Punti salienti delle città con problemi di ozono

OVEST E SUD-OVEST 

Lo L'ovest e il sud-ovest hanno visto un declino nei giorni malsani negli ultimi anni di 19, ma un certo numero di città in queste regioni sta vivendo il maggior numero di giorni malsani di ozono nel paese in generale. Gli alti livelli di ozono potrebbero derivare da diversi fattori interagenti, tra cui, a titolo esemplificativo, temperature più elevate, topografia, aumento delle emissioni di sostanze chimiche che formano ozono incendi più frequenti, alti livelli di emissioni automobilistiche e un aumento delle operazioni di estrazione di gas e petrolio. 

  • La California ha la peggiore qualità dell'aria della nazione. Palm Springs ha avuto la media 2000-2014 più alta di 130 giorni di ozono malsani all'anno e ha avuto anche giorni 450 dall'inizio di 2015. Los Angeles ha vissuto in media giorni malsani all'anno 103 da 2000-2014, ma recentemente ha visto accadere giorni malsani ancora più frequentemente, con giorni 107 in 2015 e giorni 104 in 2017.

  • L'estrazione di petrolio e gas ha probabilmente un effetto sull'aumento dei livelli di ozono in Colorado, secondo un Studio 2017 CIRES. I livelli di ozono di Denver sono migliorati fino ai giorni malsani di 0 in 2017, ma sono tornati ai giorni 7 in 2018, che era superiore alla media durante il periodo 2000-2014. Allo stesso modo, Colorado Springs ha visto un aumento dei giorni 7 in 2018 da 1 a una malsana giornata di ozono in 2015.

Il cambiamento climatico sta minacciando la qualità dell'aria in tutto il Paese

  • Nel Nevada, persistente fumo di incendi e alte temperature aumentato i giorni di ozono malsani l'anno scorso. La media di Las Vegas di circa 45 giorni all'anno di ozono malsano tra 2000 e 2014 è stata quasi dimezzata da 2015 a 2017. Ma l'anno scorso i giorni malsani sono saliti alle stelle a 46. Reno aveva anche un 2018 malsano, con quasi 20 giorni di ozono elevati, rispetto a una media di circa 7 da 2000-2014.

  • Houston ha il peggior record di ozono in Texas, con una media dei giorni malsani annuali 46 dai giorni 2000-2014 e 97 negli ultimi anni 4. Dallas ha visto un calo di soli giorni malsani 3 in 2016 rispetto ai giorni 31 in media nel periodo 2000-2014, ma il numero di giorni malsani è salito a 7 in 2017 e 14 in 2018. El Paso ha avuto giorni malsani in 14 in 2018, avvicinandosi alla sua media di giorni 18 da 2000-2014. Austin ha registrato un modello simile, con solo 1 giorno di ozono malsano in 2016, in calo da 14 in media, ma un aumento a 3 in 2017 e 6 giorni in 2018.

  • Phoenix, che era della nazione città in più rapida crescita l'anno scorso (con una popolazione superiore a 50,000), in media giorni di ozono malsano 37 negli ultimi 4 anni e aveva una media di 55 all'anno da 2000-2014.

  • Salt Lake City ha avuto giorni di ozono significativamente più malsani in 2017 e 2018 rispetto alla media durante il periodo 2000-2014. L'anno scorso, Salt Lake City ha avuto giorni di ozono malsani 31 rispetto a una media di circa 22 all'anno in 2000-2014. Numerosi fattori possono contribuire, tra cui la sua popolazione in aumento e la sua topografia a forma di scodella che può fungere da trappola per gli inquinanti. 

NORDOVEST DEL PACIFICO

La nostra analisi mostra che alcune città del Pacifico nord-occidentale hanno un problema di ozono. Nonostante i loro relativamente pochi giorni di ozono malsani, tali giorni sono aumentati negli ultimi anni. Nel complesso, la regione sperimentato un aumento del 8% nei livelli di ozono malsani negli ultimi anni 19— L'unica regione NOAA / NCEI che non è migliorata durante quel periodo di tempo. 

  • In 2017, Seattle ha avuto giorni 12 di ozono malsano, un anno in cui il la città è andata per un record 56 giorni senza pioggia—E 6 giorni in 2018. Questo è un aumento di circa 4 giorni in media tra 2000 e 2014.

  • Portland, Oregon ha avuto solo giorni di ozono malsani 2 in ciascuno degli ultimi anni 2, ma questo è aumentato di circa mezza giornata in media all'anno da 2000-2014. Allo stesso modo, Medford, Oregon è passato da meno di 2 giorni all'anno da 2000 a 2014 a 6 giorni in 2018. 

MIDWEST

Anche le città del Midwest hanno mostrato marcati miglioramenti nei giorni di ozono cattivo, ma ci sono segnali che questo progresso sta crescendo mentre gli indici di calore salgono. 

  • I giorni malsani dell'ozono di Chicago sono stati coerenti negli ultimi tre anni, in modo simile alla sua media annuale di giorni malsani 19 da 2000 a 2014. 

  • Louisville, Kentucky ha visto un calo da una media di giorni malsani 21 da 2000-2014 a solo 7 in 2015, ma negli ultimi anni 9 ha fatto una media dei giorni malsani di 3. 

  • Dopo una media di 14 giorni di ozono malsani a Detroit da 2000-2014, la città aveva solo 3 giorni di ozono malsani in 2015. Ma i miglioramenti sono aumentati di circa 7 giorni all'anno tra 2016 e 2018. 

  • Memphis notò simili enormi miglioramenti nel numero di giorni di ozono malsani, da 25 in media ogni anno tra 2000 e 2014 a 3 solo in 2015. Ma i numeri hanno mostrato un aumento di 6 in 2016 e 8 in 2018.

NORD-EST E SUD-EST

La maggior parte delle comunità lungo la costa orientale ha visto una diminuzione dei giorni di ozono malsani negli ultimi decenni, ma la nostra analisi ha rivelato un certo numero di città con un aumento dei giorni malsani negli ultimi anni di 4. L'EPA ha riconosciuto che i suoi programmi di qualità dell'aria hanno ha contribuito a ridurre il trasporto da uno stato all'altro dell'ozono negli Stati Uniti orientali, in cui l'inquinamento atmosferico proveniente dagli stati sopravento attraversa i confini statali e influisce sulla qualità dell'aria negli stati sottovento. Questi miglioramenti della qualità dell'aria sono probabilmente supportati anche da un forte calo del consumo di carbone da 2007 e recenti chiusure di vecchie centrali elettriche a carbone in tutto il Midwest

  • La capitale della nostra nazione è migliorata dai giorni 21 di ozono malsano in media tra 2000 e 2014, ma Washington, DC ha avuto ancora giorni 5 di livelli di ozono malsani in media negli ultimi anni 4. 

  • In 2018, New York City ha registrato un aumento dei giorni 10 di livelli di ozono malsani, rispetto ai giorni 4 o meno nei tre anni precedenti e rispetto a circa 7 giorni in media negli anni 15 precedenti. 

  • La provvidenza ha visto un miglioramento da quasi 11 giorni annuali di ozono malsano in media da 2000-2014 a soli 4 giorni ciascuno in 2015 fino a 2017, ma un aumento di 8 giorni in 2018.

  • Filadelfia ha avuto in media giorni malsani da 24 da 2000 a 2014, e mentre il numero di giorni di ozono malsani è diminuito, la città ha vissuto giorni malsani 45 negli ultimi 4 anni, il numero più alto tra le città della East Coast sulla nostra lista. Allo stesso modo, Pittsburgh è migliorato da 25 giorni in media tra 2000-2014 a meno di 10 giorni in ciascuno degli ultimi anni 4, ma ha ancora vissuto giorni malsani 33 da 2014.

  • Atlanta ha registrato un declino locale dei giorni di ozono locale da 26 in media tra 2000 e 2014, a meno di 5 in 2018. Tuttavia, la città ha avuto giorni malsani 32 negli ultimi anni 4.

  • Tampa è migliorata da 16 giorni di ozono alto in media tra 2000-2014 a solo 1 giorno di ozono malsano in 2015. Tuttavia, i giorni malsani sono tornati a 4 in 2018. 

La stagione dell'ozono non è più solo per l'estate

Le "stagioni dell'ozono" sono periodi di tempo designati in cui l'ozono a livello del suolo raggiunge in genere i suoi livelli più alti e richiede un monitoraggio. I giorni intensamente soleggiati e caldi favoriscono maggiormente le reazioni chimiche tra ossidi di azoto (NOx) e composti organici volatili (COV) per creare ozono a livello del suolo. La stagione dell'ozono è generalmente associata ai mesi estivi, ma la durata della stagione è impostata per corrispondere ai periodi dell'anno in cui è più probabile che l'ozono si avvicini a livelli malsani, quindi varia da stato a stato e tende ad essere più lungo in aree altamente popolate. 

I livelli di ozono sono generalmente elevati nelle aree urbane, in parte a causa del effetto isola di calore urbano. Nelle città, grandi quantità di pavimentazione e asfalto tradizionale o tetti a scandole assorbono più calore di campi e foreste; questo calore viene quindi intrappolato in modo più efficiente durante la notte, mantenendo la città più calda rispetto agli ambienti rurali e suburbani che hanno più alberi e vegetazione. Inoltre, le città hanno spesso più veicoli, produzione, centrali elettriche e altre fonti di emissioni che sono i precursori dell'ozono. 

Il cambiamento climatico sta minacciando la qualità dell'aria in tutto il Paese

In 2015, la US Environmental Protection Agency abbassato lo standard per l'ozono da .075 ppm (parti per milione) a 0.070 ppm per migliorare i risultati sulla salute pubblica. Hanno anche prolungato la stagione dell'ozono negli stati 32, in quanto una revisione ha dimostrato che i livelli di ozono che superavano o si avvicinavano al nuovo standard si stavano verificando al di fuori delle stagioni precedenti, quando gli Stati erano tenuti a monitorarlo.

La stagione dell'ozono è ora monitorata tutto l'anno negli stati 8: Florida, Nevada, Hawaii, Arizona, New Mexico, Utah, Colorado e California (salvo alcune contee). Molte contee nel sud del Texas e nella metà inferiore della Louisiana monitorano anche l'ozono 12 mesi all'anno. Solo due stati hanno periodi di ozono più brevi di un anno e mezzo - Washington e Oregon - ma entrambi hanno contee con periodi di ozono per tutto l'anno. E il L'EPA elenca i siti 192 nelle contee in tutto il paese che attualmente monitorano le stagioni dell'ozono durante tutto l'anno, generalmente corrispondenti alle aree urbane altamente popolate.

I cambiamenti climatici, la stagnazione e la qualità dell'aria sono tutti collegati

Calore e stagnazione sono strettamente collegati. Climate Central ha analizzato le alte temperature estive e i dati utilizzati dal Indice di stagnazione dell'aria NOAA / NCEI, che incorpora i venti atmosferici superiori, i venti superficiali e le precipitazioni per identificare il numero di giorni stagnanti in un mese. Guardando indietro a 1973 quando è iniziato l'indice, 98% delle città analizzate mostra una correlazione positiva tra le temperature massime estive e il numero di giorni stagnanti estivi. 

La stagnazione sta accadendo più frequentemente. Dal momento che il Indice di stagnazione dell'aria NOAA / NCEI iniziato in 1973, i giorni stagnanti annuali sono aumentati nel 83% delle città contigue negli Stati Uniti analizzate. McAllen, in Texas, è in cima alla lista con 36 in media più giorni all'anno, seguita da Los Angeles e San Francisco (dove la stagnazione è meno correlata al caldo). Gli aumenti maggiori si sono verificati in tutta la costa meridionale e occidentale e orientale, mentre la maggior parte delle diminuzioni si è verificata nella montagna occidentale. Mentre il clima si riscalda, i giorni stagnanti sono proiettato per aumentare ulteriormente, con fino a 40 più giorni all'anno entro la fine del secolo.  

E il ristagno influisce sulla qualità dell'aria. Quando l'aria è stagnante, le sostanze inquinanti reagiscono insieme nel calore e nel sole e possono accumularsi alte concentrazioni di ozono a livello del suolo. 

Per proteggere la salute umana ai sensi del Clean Air Act, la US Environmental Protection Agency richiede agli Stati di adottare piani per raggiungere e mantenere Standard nazionali di qualità dell'aria ambiente (NAAQS) per inquinanti come l'ozono e l'inquinamento da particelle. 

Le normative EPA hanno avuto un effetto pronunciato, con molte comunità negli Stati Uniti che vivono miglioramento della qualità dell'aria e riduzione dei livelli di ozono mentre la popolazione e l'economia hanno continuato a crescere. Tuttavia, la qualità dell'aria è localizzata e molto sensibile alle condizioni meteorologiche e, di conseguenza, ai cambiamenti climatici. Come mostrato dall'analisi Climate Central, i livelli di ozono sono recentemente in plateau o sono in aumento in alcune località mentre il clima si riscalda. Le emissioni di precursori dell'ozono umano sono state in declino negli Stati Uniti, a causa di migliori politiche sulla qualità dell'aria e tecnologie più pulite, e questa tendenza dovrebbe continuare. Ma mentre il clima continua a scaldarsi, si proiettano giorni di ozono malsani peggiorare in alcune aree del anni a venire. Questo effetto è noto come "Pena climatica" sebbene livelli più elevati di vapore acqueo atmosferico (un altro effetto del cambiamento climatico) possano aiutare a migliorare l'effetto in alcuni luoghi. Con temperature più calde previsto, più giorni di ristagno dell'aria e aumenti delle emissioni naturali dovute al fumo degli incendi, la pena climatica lo farà rendere difficile per molte aree del Paese il raggiungimento di standard di qualità dell'aria obbligatori. 

L'ozono e la tua salute

Anche solo pochi giorni di ozono malsani all'anno pongono preoccupazioni per la salute, come un numero crescente di rischi per la salute sono collegati all'esposizione all'ozono e ad altri inquinanti atmosferici. Secondo l'American Lung Association, l'inquinamento da ozono è associato ad attacchi di asma; polmonite; tosse e respiro corto; danno cardiovascolare; aumento della suscettibilità alle infezioni; e diminuzione delle funzioni polmonari. L'ozono può causare problemi di sviluppo nei bambini e aumentare il rischio di danni alla riproduzione negli adulti. Gli studi hanno dimostrato che i ricoveri in ospedale e le visite al pronto soccorso per l'asma sono aumentati a causa di elevati livelli di ozono. 

Inoltre, un numero di le popolazioni vulnerabili sono a rischio più elevato se esposto all'ozono. I bambini in età scolare con polmoni ancora in via di sviluppo hanno un rischio maggiore di danni a lungo termine, incluso lo sviluppo di asma. Rispetto agli adulti, i bambini tendono ad essere più attivi all'esterno e respirano più aria per chilo di peso corporeo, assumendo quindi una "dose più elevata" di ozono. In periodi di caldo o freddo estremi, è stato dimostrato che gli effetti dell'esposizione all'ozono a breve termine aumentano i tassi di mortalità, specialmente per le donne e gli anziani. 

Cosa si può fare 

Proteggi la tua salute: 

  • Inserisci il tuo codice postale in Indice di qualità dell'aria di EPA per scoprire le condizioni nella tua zona. Le tabelle con codice colore forniscono indicazioni sui rischi per la salute e su quali attività sono sicure per varie popolazioni. 

  • Evita di fare attività fisica o di lavorare all'aperto nei giorni di ozono elevato.

Prevenire la formazione di più ozono nei giorni caldi e asciutti:

  • Limita il più possibile la guida: carpool, prendi i mezzi pubblici. 

  • Non lasciare il motore al minimo.

  • I veicoli elettrici non emettono sostanze inquinanti e sono stati trovati per essere migliore per la qualità dell'aria e il cambiamento climatico, anche se la loro elettricità è derivata da combustibili fossili.

  • Astenersi dal barbecue o dall'uso della buca per il fuoco.

  • Rinviare qualsiasi progetto di pittura a meno che le vernici siano prive di COV. I gas solventi di molte vernici includono COV che possono contribuire alla formazione di ozono a livello del suolo. 

  • Alimenta il tuo veicolo la mattina presto o la sera tardi, poiché la luce solare innesca la formazione di ozono.

  • Falcia il tuo prato a tarda sera o, se possibile, usa un'attrezzatura elettrica da prato invece che a benzina.

METODOLOGIA

Analisi dell'ozono:
Climate Central ha analizzato i dati giornalieri sull'ozono per le contee delle città di 244 da 2000-2018, ottenuti dal Sistema di qualità dell'aria EPA. Sono stati calcolati giorni di ozono malsani annuali per ciascuna contea e una media annuale 2000-2014. Un giorno di ozono "non salutare" è definito come uno in cui il massimo di 8 ora supera lo standard NAAQS più recente di 0.070 ppm (equivalente a un valore AQI maggiore di 100). Per evidenziare le aree con un problema di ozono, sono state identificate posizioni che avevano:

Analisi della stagnazione:
Climate Central ha analizzato i dati di stagnazione su griglia dal Indice di stagnazione dell'aria NOAA / NCEI, calcolando le tendenze annuali dall'inizio del set di dati in 1973. I grafici di correlazione sono stati creati utilizzando i dati di temperatura massima media annuale (giugno, luglio e agosto) annuali ottenuti dal Sistema informativo sul clima applicato e dati di ristagno estivo da NOAA / NCEI. Sebbene il ristagno invernale possa ridurre notevolmente la qualità dell'aria in luoghi come Salt Lake City, non è fondamentalmente guidato dall'aumento delle giornate calde che è al centro di questa analisi Climate Central. 

Questo articolo è apparso originariamente Clima Centrale

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