Smog nad pólom

Smog sa v posledných rokoch vyskytuje najmä vo veľkých mestách na celom svete. Už od konca 18. storočia však námorníci často pozorovali smog aj tam, kde by sme ho nečakali – v oblasti severného polárneho kruhu. V Quarku sme o ňom písali už v decembri 1996.

Názov smog pochádza z anglického spojenia slov smoke (dym) a fog (hmla). Ide o jav znečistenia atmosféry časticami, ktoré sa v nej normálne nenachádzajú a sú škodlivé pre zdravie. Smog trápil na prelome októbra a novembra tohto roku aj obyvateľov mesta Dillí v Indii. V tomto prípade ide o znečistenie pochádzajúce z výfukových plynov spaľovacích motorov áut a z priemyselných pár. Tie vytvárajú v atmosfére za podpory slnečného žiarenia sekundárne zlúčeniny, ktoré sa miešajú s primárnymi emisiami.

Začiatky objasňovania záhady

Objasniť príčinu smogu v oblasti severného pólu sa chystali vedci už v roku 1996. O ich snahe sme vtedy napísali toto: Už od päťdesiatych rokov možno nad severným pólom pozorovať zaujímavý atmosférický jav: napriek číremu arktickému vzduchu sa tam každú jar vytvorí akýsi druh smogu, ktorý však po niekoľkých týždňoch zmizne. Na objasnenie záhady nedávno vytvorili spoločný tím nemeckých a ruských bádateľov. Jednou z prvoradých úloh je preskúmať, ako sa nad Arktídou vytvárajú aerosóly, najjemnejšie čiastočky vo vzduchu, na ktorých sa vodná para zráža na vodné kvapky. Pretože aerosóly tiež tienia ako slnečník Zem pred slnečným žiarením, menia jeho bilanciu a ovplyvňujú tak zemskú klímu. Predovšetkým si treba presne objasniť, ako sa do oblasti pólu dostávajú prípadné znečisťujúce látky. Zatiaľ je isté, že tam prenikajú len v zime. V lete vytvára stabilný front okolo Arktídy meteorologickú bariéru brániacu prílevu teplého vzduchu z juhu. V zime, naopak, prenikne studený front od pólu až hlboko na juh a splodiny tam vznikajúce majú voľnú cestu až celkom na sever. Keď potom svitne nad pólom jarné slnko, tvoria sa tam z nich zrejme aerosóly.

Vysvetlenie až v 21. storočí

Na to, ako sa darilo vedcom objasňovať príčiny smogu v oblasti severného pólu, sme sa spýtali Jozefa Pecha, meteorológa a klimatológa zo Slovenského hydrometeorologického ústavu. K presnejšiemu vysvetleniu príčin vzniku nízko ležiacej hmly v blízkosti severného pólu sa vedci dopracovali až v posledných rokoch, zásadnejšie štúdie boli publikované najmä v rokoch 2006 a 2007. V súčasnosti sa už vie, aj na základe družicového monitoringu polárnych oblastí, že prekurzory arktického smogu, a to najmä zlúčeniny síry a uhlíka, pochádzajú predovšetkým zo spaľovania fosílnych palív, najmä uhlia, ktoré sa deje na severnej pologuli v miernom pásme. Zdrojom sú najmä veľké priemyselné oblasti Európy, Severnej Ameriky a v posledných rokoch najmä Číny. Dôvod, prečo sa tento druh znečistenia vyskytuje v oblasti Arktídy len na konci zimy a hlavne v priebehu jari a zotrváva nad oblasťou v priebehu minimálne jedného mesiaca, je už takisto známy. V zime sa znečistenie (tuhé aerosóly) z miernych zemepisných šírok v dôsledku intenzívnejšej cirkulácie vzduchu dostávajú až ďaleko za severný polárny kruh. Keďže v týchto oblastiach panuje počas zimy stabilné, zväčša anticyklonálne počasie (stabilná tlaková výš) bez výraznejšieho vertikálneho premiešavania vzduchu a v podstate bez výskytu zrážok (či už snehu alebo dažďa – tieto zrážky vedú k vymývaniu aerosólov z atmosféry), aerosóly sa hromadia v nižších častiach troposféry v priebehu celej zimy. Na začiatku jari zvyknú vytvárať jemne červenkastý závoj hmly (smogu) ležiaci v tesnej blízkosti zemského povrchu. V súčasnosti sa už napríklad vie aj to, že tento druh znečistenia vedie aj k rýchlejšiemu otepľovaniu Arktídy v zimnom a jarnom období, keď síranové aerosóly pri absencii priameho slnečného žiarenia zachytávajú veľkú časť tepelného vyžarovania zemského povrchu. Stabilizujú tak pri zemskom povrchu priemerne vyššiu teplotu vzduchu. Síranové aerosóly zvyknú priame slnečné žiarenie, naopak, blokovať a teplotu vzduchu tak znižovať, ale v prípade, že pôsobia v priebehu arktickej noci, ich efekt je opačný.

R, foto Vladimír Ješko

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 12/2019. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.