En ovanligt varm havsvattenfläck utanför västkusten i slutet av 2014 och 2015, smeknamnet "klumpen, "hade kaskadeffekter upp och ner längs kusten. Dess inflytande sfär var centrerad på den marina miljön men sträckte sig till väder på land.

En studie från University of Washington Bothell visar nu att detta starka offshoremönster också påverkade luftkvaliteten. Klimatmönstret ökade ozonnivåerna över Washington, Oregon, västra Utah och norra Kalifornien, enligt en studie publicerad 15 februari Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift från American Geophysical Union.

"Washington och Oregon var verkligen blickarna för det hela, på grund av vindarnas läge, " sa huvudförfattaren Dan Jaffe, professor i atmosfäriska vetenskaper vid University of Washington Bothell. "Salt Lake City och Sacramento var på kanten av detta evenemang, men eftersom deras ozon vanligtvis är högre, dessa städer kände några av de mer akuta effekterna. "

Den andra författaren är Lei Zhang, en postdoktor vid UW Bothell.

Studien finner att markbundna effekter av "klumpen" - varma temperaturer, lågt molntäcke och lugnare luft – var de perfekta ingredienserna för att producera ozon. Ozonnivåerna i juni 2015 var mellan 3 och 13 delar per miljard högre än genomsnittet i nordvästra USA. Mönstret pressade koncentrationerna i Salt Lake City och Sacramento över federalt tillåtna gränser.

Ozon är en osynlig komponent i smog som är en sekundär förorening som bildas av en kedjereaktion. Bilar, fabriker och andra källor släpper ut föroreningar i atmosfären. Solstrålar ger sedan gnistan för kemiska reaktioner som producerar de tre sammanlänkade syreatomerna i ozon. Denna molekyl är farlig för människors hälsa och är föremål för federala bestämmelser.

Jaffes forskargrupp har mätt ozon sedan 2004 på toppen av Mount Bachelor i centrala Oregon för att reta isär källorna till ozon och andra föroreningar, som skogsbränder, transport av föroreningar från utlandet och inhemska föroreningar från USA. I juni 2015, medlemmar märkte en ökning i ozon över tidigare mätningar.

"Först var vi som 'Wow, kanske har vi gjort ett misstag.' Vi tittade på våra sensorer för att se om vi gjorde ett fel i kalibreringen. Men vi kunde inte hitta några misstag, "Sa Jaffe." Sedan tittade jag på andra ozondata från hela nordvästra Stilla havet, och alla var höga det året."

Jaffes mätningar är från University of Washingtons Mount Bachelor Observatory i centrala Oregon. Medlemmar i hans grupp använder skidbackens liftar för transport och elektrisk kraft för att stödja mätningar året runt på 9, 000 fot topp. Luft dras med vakuumpumpar in i ett rum för att provtagas av en mängd olika instrument i toppmötets lifthus.

Ozonnivåerna vid observatoriet i juni 2015 var 12 delar per miljard högre än genomsnittet av tidigare observationer för den tiden. Jaffe fick veta att luftkvalitetschefer i Sacramento och Salt Lake City flera gånger hade registrerat åtta timmars medelvärden över de 70 delar per miljarder gräns som fastställts av Federal Environmental Protection Agency.

"Det här var ett mycket utbrett fenomen som gick hela vägen till Kalifornien, "Sa Jaffe." Chefer såg att luftkvaliteten bryter mot luftkvalitetsnormerna på många dagar, och de visste inte varför. "

Den nya studien analyserar klimatdata i större skala för att visa att områdena som registrerade ozon som var högre än normalt var samma regioner som hade höga temperaturer, svaga vindar och lågt molntäcke.

"I sista hand, allt länkar tillbaka till klumpen, som var den mest ovanliga meteorologiska händelsen vi har haft på decennier, "Sa Jaffe." Temperaturerna var höga, och det var mycket mindre molnigt än normalt, som båda utlöser ozonproduktion. Och på grund av det högtryckssystemet utanför kusten, vindarna var mycket lägre än normalt. Vindar blåser bort föroreningar, men när de inte blåser, du får stagnation och föroreningarna är högre."

Tidningen finner också en effekt av högre biogena utsläpp, de doftande utsläppen från träd och växter som innehåller naturliga ozonproducerande partiklar.

Studien fokuserar på juni 2015 eftersom skogsbränderna började i juli och dominerade förhållandena senare sommaren. Jaffes grupp undersöker den effekten i ett separat projekt.

Även om det är allmänt förstått att varmare temperaturer kommer att gynna ozonproduktion, Jaffe sa, denna studie tyder på att klimatmönster i större skala också spelar en roll för luftkvalitet och människors hälsa.

"Våra miljölagar måste skrivas med en förståelse för att det finns mycket variation från ett år till ett annat, och med förståelse för den långsiktiga vägen dit vi är på väg under klimatförändringar, ", sa Jaffe. "Detta arbete hjälper oss att förstå kopplingen mellan klimatvariabilitet och luftkvalitet, och det kan ge oss en uppfattning om vad vi kan förvänta oss när vår planet fortsätter att värma. "