Kvävedioxid över USA från 16 mars till 29 april 2019. Kredit:Daniel Cohan, via NASA Giovanni, CC BY-ND
Med många ekonomier inlåsta för att bromsa spridningen av coronavirus, människor från Peking till Los Angeles har märkt blåare himmel och mindre smog. Bilder från Punjab och Nairobi avslöjar berg som varit inhöljda i dis i åratal. Satelliter visar renare luft som sträcker sig över stora delar av Asien, Europa och Nordamerika.
Dessa fantastiska bilder återspeglar hur luften förändras när världen konfronterar COVID-19. Folk stannar hemma, kör mindre och tar färre flyg och kryssningar. Denna kris ger ett unikt experiment för att se hur atmosfären reagerar när nationer minskar sina utsläpp.
Luften blir renare, även om dessa blå himmel kan vara tillfälliga. Men det blir inte svalare. Uppbyggnaden av föroreningar av växthusgaser fortsätter, och de globala temperaturerna stiger fortfarande.
Varför denna skillnad? Som en atmosfärisk vetenskapsman, Jag ser det som en illustration av de kontrasterande utmaningar som luftföroreningar och klimatförändringar innebär.
Utsikten ovanifrån
Du kanske har sett kartor i nyheterna som visar fläckar av luftföroreningar som har krympt sedan ekonomierna började stängas under de senaste månaderna. De flesta av dessa kartor är ritade från satellitobservationer av kvävedioxid, eller NO2, en gas som utlöser andningssjukdomar som astma. Det reagerar också i luften för att bilda andra typer av föroreningar, som smog, dis och surt regn.
Kvävedioxid kan observeras från rymden eftersom den absorberar unika skivor av solljusets regnbåge av färger. Dessa observationer berättar mycket om vad som händer på jorden.
En del NO2 kommer från naturliga källor som blixtnedslag och jord. De påverkas inte av den nuvarande krisen. Det som har förändrats är mängden föroreningar från förbränning av fossila bränslen, särskilt i bilar, flygplan och fartyg.
Du kan se effekterna av dessa minskningar av satellitobservationer som jämför NO2 -koncentrationer över USA under våren 2020 med samma period 2019. De visar att föroreningsnivåerna sjunker mycket kraftigare jämfört med stadsområden, där mänskliga källor till NO2 tenderar att dominera, än landsbygden.
Dis på marknivå
Förutom bilder från rymden, många delar foton som visar dis som ger vika för blå himmel och tydligare utsikt över landmärken och berg. Dessa återspeglar en annan förändring:minskande halter av partikelformig luftförorening.
Kvävedioxid över USA från 16 mars till 29 april 2020. Kredit:Daniel Cohan, via NASA Giovanni, CC BY-ND
Partiklar är små sotbitar och andra ämnen som flyter i luften. De kommer också från ett brett spektrum av naturliga och konstgjorda källor, inklusive förbränning av fossila bränslen, att laga kött, skogsbränder, träd och damm. Som med kvävedioxid, covid-19-krisen ger en oplanerad möjlighet att bättre förstå källorna till partiklar.
Detta är viktigt eftersom partiklar är ansvariga för de flesta av de 4,2 miljoner dödsfall som luftföroreningar utomhus orsakar globalt varje år. Dessa dödsfall kommer från andningsbesvär, liksom hjärtinfarkt och stroke, eftersom partiklar kan vara tillräckligt små för att passera genom lungorna in i blodomloppet.
Det finns till och med några preliminära bevis för att exponering för partiklar och kvävedioxid kan göra människor mer sårbara för att dö av COVID-19, även om stora osäkerheter kvarstår och mer forskning behövs.
Ingen COVID -kylning
Så vad sägs om koldioxid, eller CO 2 , den främsta orsaken till global uppvärmning? När vi andas renare luft och ser mindre dis, faller det också?
Globala utsläpp (överst) och årlig förändring (botten) av koldioxid från energianvändning, i gigaton. Kredit:IEA Global Energy Review 2020, CC BY-NC
Tyvärr, Nej.
Vissa observatörer uppskattar att det globala svaret på COVID-19 kan orsaka CO 2 utsläppen år 2020 för att minska med cirka 8%, vilket skulle vara den kraftigaste droppen i modern historia. Men till skillnad från de tillfälliga förbättringar vi ser i kvävedioxid och partiklar, minskningen av koldioxid 2 utsläpp kommer inte att minska de totala atmosfäriska koncentrationerna av CO 2 .
Det beror på att CO 2 kan stanna i luften i århundraden, medan de flesta andra föroreningar varar bara dagar innan de regnar ut eller kemiska reaktioner bryter ner dem. Koldioxidhalten i luften stabiliseras först när utsläppen når en "netto-noll" -balans, där källor inte avger mer koldioxid 2 än kolsänkor, som vegetation, hav och kolfångstanordningar, kan ta bort.
Årets nedgångar kommer inte att vara tillräckligt nära för att uppnå den balansen. Så koldioxidhalterna i atmosfären stiger fortfarande, om än i en något långsammare takt än de skulle göra som vanligt. Så är temperaturerna.
Även om miljarder människor runt om i världen stannade hemma och fossildrivna ekonomier dämpades, Mars 2020 var den näst varmaste mars någonsin.
Koldioxidhalten i luften fortsätter att öka. Kredit:NOAA
Denna mars var den näst hetaste på rekord, även om koldioxidutsläppen sjönk. Kredit:NOAA
Paradoxalt, det är möjligt att svar på COVID-19 faktiskt kan orsaka en tillfällig uppvärmningshump på grund av hur partiklar påverkar klimatet.
Medan CO 2 fångar jordens värme, många typer av partiklar reflekterar solljus bort från jorden, vilket ger en kylande effekt. Lägre partikelföroreningar gör att mer solljus når jordens yta. Det kan tillfälligt påskynda uppvärmningen, även om forskare är osäkra på hur stark den effekten kan vara.
Av en slump, 2020 markerar starten på en global insats för att minska svavelutsläpp från fartyg. Dessa utsläpp är en ledande källa till partiklar över haven. Tillsammans, renare fartyg och mindre fossilt bränslebruk i år kommer att ge ett aldrig tidigare skådat test av hur klimatet reagerar på partiklar.
Det som ligger framför oss
Vad betyder allt detta för luft och klimat efter den nuvarande krisen? Luftföroreningar kan återvända lika snabbt som det bleknade om fossila bränslen använder sig av. Faktiskt, kvävedioxidhalterna börjar redan stiga över Kina när dess lockdown lättar.
Under tiden, långvarig koldioxid kommer att fortsätta att ackumuleras, vilket gör det svårt att stabilisera klimatet även när nationer arbetar för att minska utsläppen. Endast teknik, politik och investeringar som ersätter fossila bränslen med energieffektivitet och rena bränslen kan hållbart uppnå renare luft och ett stabilt klimat.
Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.