Jesienne mrozy a jakość powietrza
Mroźne, bezchmurne jesienne noce to nie tylko okazja do podziwiania pięknie rozgwieżdżonego nieba. To również momenty, w których często pogarsza się jakość powietrza.
Mieliśmy okazję przekonać się o tym podczas dwóch kolejnych październikowych nocy, z 6 na 7 oraz z 7 na 8 października 2019, kiedy stężenia pyłu zawieszonego mierzone w Obserwatorium UWr na wrocławskim Biskupinie sięgały niekiedy 50 µg/m3.
Zmienność stężeń pyłu zawieszonego w dniach 06 – 08.10.2019; oprac. na podstawie danych z Obserwatorium Zakładu Klimatologii i Ochrony Atmosfery UWr
Co było tego przyczyną? Pierwsze solidne mrozy (temperatura w nocy spadła do -4°C) to wzrost zapotrzebowania na ciepło. Zaczynamy palić w domowych piecach i kominkach, co oczywiście powoduje wzrost emisji zanieczyszczeń powietrza – przede wszystkim pyłu zawieszonego.
Drugim elementem były panujące warunki pogodowe. Podczas bezchmurnych nocy przy powierzchni ziemi może powstać tak zwana inwersja temperatury, czyli sytuacja w której temperatura powietrza wzrasta wraz z wysokością. Z takim właśnie przypadkiem mieliśmy do czynienia podczas omawianych epizodów. Temperatura przy gruncie spadała poniżej -4°C, na wysokości 15 metrów było około 3 stopnie cieplej. Ponieważ inwersja hamuje unoszenie się zanieczyszczeń powietrza, kumulują się one tuż przy powierzchni ziemi.
Zmiany temperatury powietrza przy gruncie i na wysokości 15 m (rys. górny) oraz zmiany prędkości wiatru (rys. dolny), w dniach 06 – 08.10.2019; oprac. na podstawie danych z Obserwatorium Zakładu Klimatologii i Ochrony Atmosfery UWr
Kolejnym czynnikiem wpływającym na pogorszenie warunków aerosanitarnych była niewielka prędkość wiatru. Podczas omawianych nocy utrzymywała się ona poniżej 1 m/s, niekiedy obserwowaliśmy warunki całkowicie bezwietrzne. W takiej sytuacji zanieczyszczenia nie ulegają rozproszeniu i stopniowo gromadzą się w otoczeniu emitorów.
Połączone oddziaływanie zwiększonej emisji, inwersji termicznej i braku wiatru zaskutkowało więc wyraźnym pogorszeniem jakości powietrza.
Należy zauważyć, że sytuacja ulegała zmianie podczas dnia. Wzrost temperatury powietrza, mniejsze zapotrzebowanie na ciepło i zmniejszona emisja zanieczyszczeń oraz zanik inwersji termicznej i niewielki wzrost prędkości wiatru skutkował wyraźną poprawą jakości powietrza – stężenia PM spadały poniżej 20 µg/m3.
Taka dobowa rytmika zmian warunków aerosanitarnych jest typowa dla pogodnej jesieni i wiosny, kiedy na przemian występują ciepłe słoneczne dni oraz bezchmurne, bezwietrzne i mroźne noce.
