Forskare har funnit att luftföroreningar absorberar och sprider solljus och därigenom minskar mängden som når jordens yta. Den senaste studien, publiceras i Framsteg inom atmosfärsvetenskap den 20 augusti, 2019 rapporterar också att ju mindre partiklar, desto skadligare är effekterna.

Studien belyser fynd som har flera implikationer, Den mest följdriktiga av dessa är den negativa effekten av luftföroreningar på skörden av förnybar energi och den tillhörande ekonomiska bördan. Dessa fynd ökar också medvetenheten om hur föroreningar påverkar luftrenheten och kan därigenom inleda potentiella metoder för att förbättra den och därmed öka luftkvaliteten.

Solen levererar energi till jordens yta i form av solstrålning, kallas ytsolstrålning (SSR). Mängden solljus som når jordens yta fluktuerar över tiden. Molntäcke och aerosoler – partiklar som damm eller aska, sparkas upp i luften eller hostas ut ur skorstenar – kan skingra eller sprida solljus, vilket resulterar i att mindre av det faktiskt kommer till jorden.

Kina är världens största producent av solcellskraft, kraften som genereras från solpaneler. På samma gång, dock, Östasien, speciellt Kina, har blivit en av de mest befolkade och snabbt utvecklande regionerna i världen under de senaste decennierna. Detta beror på att den ständigt växande befolkningen och mänsklig aktivitet har lett till en snabb och fortsatt ökning av utsläppen av aerosoler och deras prekursorer såsom kondensationsgaser. En viktig prekursorgas är svavelsyra som produceras i atmosfären genom nedbrytning av fossilbränsleförbränning, vulkaner, och andra källor. Andra prekursorgaser härrör från nedbrytning av biprodukter skapade av levande organismer samt utsläpp.

Baserat på observationer och numeriska simuleringar, studien syftade till att fastställa hur mycket luftföroreningar påverkar SSR under molnfri himmel i Nanjing, Kina. Tidigare studier har antingen fokuserat på att bestämma effekterna av luftföroreningar på solljus ur olika perspektiv – antingen med fokus på skillnader i effekt mellan olika år och årstider, denna forskning fokuserade specifikt på att reta isär olika mängder föroreningar utan några andra möjliga hinder, som moln eller nederbörd.

"Som vi förstår det, få studier har analyserat effekterna av olika nivåer av luftföroreningar på SSR under klar himmel, " tillägger Yong Han, Ph D och professor vid skolan för atmosfärsvetenskap, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, Kina. Den omfattande studien har samlat in information under alla fyra årstider och under olika väder- och ljusförhållanden.

Forskarna rapporterar att förhållandet mellan spridd strålning och global strålning ökar med ökningen av luftföroreningsnivåerna, vilket betyder att mindre solljus faktiskt når jordens yta. De finner att en ökad mängd partiklar förhindrar direkt infall av solstrålning till jordens yta och förbättrar solstrålningens förmåga att spridas i den förorenade atmosfären. Dessutom, variationen av spridd strålning domineras av fina partiklar, och grova partiklar har små effekter.

När det betraktas i samband med solenergi, detta betyder att luftföroreningar potentiellt kan minska mängden energi som fås från solpaneler eftersom det blockerar en betydande mängd solljus från att nå jordens yta. Detta kan få konsekvenser för framtida solenergiansträngningar för att få förnybar energi både i Kina och över hela världen.

Nästa steg är att samla in långtidsdata på olika observationsplatser och analysera data under både klar och molnig himmel, betonar förhållandet mellan föroreningar, moln och strålning. "Vårt slutmål är att förstå processer relaterade till aerosol, moln och strålning, och utveckla mätbara parametrar för att förbättra klimat- och väderprognoser, " tillägger motsvarande författare Chunsong Lu, Ph.D. och professor vid Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration, School of Atmospheric Physics, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, Kina.