Forskare som skannade himlen ovanför dussintals amerikanska städer har gjort en överraskande upptäckt om smogen som har svävat över Los Angeles:en av dess nyckelingredienser försvinner inte lika snabbt som den en gång gjorde.

Fyndet kan hjälpa till att förklara varför de en gång stadiga förbättringarna av luftkvaliteten har kommit nära att stanna här även om kväveoxidutsläppen har fortsatt att minska. Det tyder också på att den speciella kemin i L.A.s luft kan komplicera framtida saneringsinsatser.

"Det är verkligen en del av varför vi är i ett ögonblick i Los Angeles där det är svårare att få luften renare, sa Ronald Cohen, en atmosfärisk kemist vid UC Berkeley som rapporterade resultaten i tidningen Vetenskap .

Cohen och hans tidigare doktorand Joshua Laughner identifierade andra städer där halter av kväveoxider - gemensamt kända som NO _x —har fallit ur takt med utsläppen de senaste åren. Men skillnaden är särskilt viktig för Los Angeles eftersom föroreningarna är så rikliga här.

"Resultaten av denna studie kommer att vara viktiga för att peka vägen mot framtida minskningar av smog, sade John Seinfeld, en atmosfärskemist på Caltech som inte var inblandad i arbetet.

Kväveoxider - en kombination av kväveoxid (NO) och kvävedioxid (NO ₂ ) - genereras av motorfordon och industrimaskiner som kraftverk, pannor, turbiner och cementugnar.

När NEJ _x molekyler blandas med flyktiga organiska föreningar – från fordon och ett stort utbud av hushålls- och kommersiella produkter – och utsätts för solljus, de hjälper till att bilda föroreningar som ozon.

NEJ _x utsläppen har minskat med cirka 7 % per år från 2006 till 2013 i de flesta amerikanska städer, sa Cohen. Forskare hade antagit att det fanns en direkt korrelation mellan dessa utsläpp och NO _x nivåer i luften. Eventuella variationer i tidslängden NEJ _x varade i luften skulle förmodligen inte ha någon större inverkan på dessa nivåer, tanken gick.

"Det vi ville veta är att är det antagandet ... sant?" sa Cohen.

Att få reda på, han och Laughner använde satellitdata för att mäta kvävedioxid - en bra proxy för kväveoxider som helhet - i 28 amerikanska städer, inklusive Memphis, Indianapolis och New York. De fokuserade på stadskärnor, förmodligen epicentrum för områdets NO _x utsläpp, och mätte hur snabbt dessa nivåer sjönk med avståndet.

Det visade sig att den tid som molekylerna fastnade i atmosfären innan de bröts ned av kemiska reaktioner verkade följa olika mönster över tiden i olika städer.

Det "förändrades under det senaste decenniet, och det förändrades på riktigt intressanta sätt, ", sa Cohen. "På vissa ställen blev livet längre, på vissa ställen blev det kortare. På vissa ställen gjorde det det ena och sedan det andra."

I städer som Los Angeles, Memphis och Washington D.C., de NEJ _x livstiderna sjönk från 2006 till runt 2010. Sedan började de krypa uppåt igen.

Detta kan hjälpa till att förklara varför, efter år av stadiga fall i den totala mängden NO _x i Los Angeles luft, den nedgången började avta runt 2010 och nästan plana ut till och med 2013, det senaste året som omfattas av studien.

Skillnaderna i NO _x livstider i L.A. och på andra håll kan delvis bero på den speciella kemiska sammansättningen av atmosfärerna ovanför varje stad, sa Cohen.

"Vad vi inte kan göra är att förklara varför vissa städer beter sig på ett sätt och varför på ett annat, Cohen sa. "Vi tror att det beror på att vi inte förstår de organiska molekylerna i de städerna."

Utsläppsminskningarna i Los Angeles verkar ha gjort stor skillnad. Tar NEJ _x livstidsförändringar beaktas, forskarna uppskattade att det fanns mer än 41 ton NO _x i luften ovanför L.A. 2006; senast 2010, det fanns cirka 27 ton. Det var den största nedgången bland alla städer under den tidsperioden.

Dock, sedan 2010, nedgången avtog och nästan planade ut, föll bara till 25 ton 2013.

Det lämnade Los Angeles med NO _x nivåer högt över andraplatsen Chicago (med nästan 17 metriska ton) och tredjeplatsen Detroit (strax under 12 metriska ton).

Los Angeles började med så mycket mer NEJ _x av några oundvikliga skäl, sa Cohen. Till att börja med, det är många människor med många bilar. Andra, staden ligger i en bassäng, vilket gör det svårare för luftburna kemikalier att fly.

"Los Angeles är alltid i täten, " Sa Seinfeld. "Det var här smog först dök upp."

Men med fokus på totala mängder NO _x är inte riktigt en rättvis jämförelse, Laughner sa, eftersom uppskattningarna baseras på utsläpp från det län som innehåller en given stadskärna. Det betyder utsläpp från hela 4, 751 kvadratkilometer i Los Angeles County tillskrevs L.A., medan New York City bara sadlades med utsläpp från Manhattans 22,8 kvadratkilometer. (Var och en av Big Apples fem stadsdelar är ett distinkt län.)

När forskarna tittade på koncentrationerna av NO _x i varje stads luft, New York regerade 2013, vid 4,7 kvadrillion molekyler per kubikcentimeter. Chicago var nästa, med 4,1 kvadriljoner; Los Angeles kom trea, med 4 kvadriljoner.

Los Angeles hade också den största förbättringen av sina koncentrationer under studieperioden, sjunker med 45%, jämfört med cirka 40 % för New York och Washington, D.C., och cirka 36 % för Chicago.

Laughner, som nu är postdoktor vid Caltech, sa att situationen ovanför Los Angeles mycket väl kan ha förbättrats sedan 2013.

"Vissa ytmätningar av NO _x i Pasadena visar en minskning under de senaste åren, " han sa.

Nästa steg är att ta reda på vilka faktorer som driver dessa skillnader i NO _x beteende. Cohen sa att en trolig boven är varje stads speciella sammansättning av flyktiga organiska föreningar.

När det gäller var han skulle föredra att bo efter att ha genomfört denna studie, Cohen sa att han fortfarande gillade sin hemmabas i San Franciscos East Bay bra - även om det beslutet inte hade något att göra med NO _x nivåer.

"Jag skulle inte välja en stad baserat på dessa grafer, " sa han. "Luftföroreningarna i Los Angeles är värre än andra platser, men det finns alla möjliga andra goda skäl att bo i Los Angeles."

I det långa loppet, en bättre förståelse för atmosfärisk kemi bör hjälpa forskare att komma med strategier för att förbättra stadens luftkvalitet.

"Vi borde göra det så att människor kan välja var de bor utifrån andra kriterier än kvaliteten på luften de andas."

©2019 Los Angeles Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.