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Response of fine particulate matter concentrations to changes of emissions and temperature in Europe

by A. G. Megaritis, C. Fountoukis, P. E. Charalampidis, C. Pilinis, S. N. Pandis
Atmospheric Chemistry and Physics ()

Abstract

PMCAMx-2008, uma tridimensional modelo de transporte químico (CTM), foi aplicado na Europa para quantificar as mudanças nas partículas finas (PM 2,5 ) concentração em resposta a diferentes reduções de emissões, bem como ao aumento de temperatura. Utilizou-se um verão e um período de simulação de inverno, para investigar a dependência sazonal das PM 2,5 resposta a 50% de redução de dióxido de enxofre (SO 2 ), amônia (NH 3 ), óxidos de nitrogênio (NO x ), compostos orgânicos voláteis antrópicos ( VOCs) e aerossóis orgânicos primários POA) emissões antrópicas (e também para o aumento da temperatura de 2,5 e 5 K. Redução de NH 3 emissões parece ser a estratégia de controle mais eficaz para reduzir PM 2,5 , em ambos os períodos, resultando em um decréscimo de PM 2,5 até 5,1 mg m -3 e 1,8 mg m -3 (5,5% e 4%, em média) durante o verão e inverno, respectivamente, devido principalmente à redução de nitrato de amônio (NH 4 NO 3 ) (20% em média nos dois períodos ). A redução de SO 2 emissões diminui PM 2,5 em ambos os períodos que têm um efeito significativo sobre os Bálcãs (até 1,6 mg m -3 ) durante o período de verão como modelo, principalmente devido à redução de sulfato (34% em média nos Balcãs). A estratégia de controle POA antrópica reduz OA total de 15% durante o período de inverno modelado e de 8% no período de verão. A redução da OA total é maior nas áreas urbanas próximas às suas fontes de emissão. A ligeira diminuição da OA (8% no período de verão modelado e de 4% no período de inverno modelado) também está prevista após uma redução de 50% das emissões de COV, devido à diminuição de SOA antropogênica. A redução de NO x emissões reduz PM 2.5 (até 3,4 mg m -3 ), durante o período de verão, devido a uma diminuição de NH 4 NO 3 , causando ainda um aumento de concentração de ozônio nas principais áreas urbanas e sobre a Europa Ocidental. Além disso, o NO x estratégia de controle, na verdade, aumenta a PM 2,5 níveis durante o período de inverno, devido a mais oxidantes tornando-se disponível para reagir com SO 2 e VOCs. O aumento da temperatura resulta em uma redução de PM 2,5 em ambos os períodos a Europa Central, principalmente devido a uma redução de NH 4 NO 3 durante o verão (18%) e POA fresco durante o inverno (35%). Aumentos significativos de OA são previstos durante o verão, devido principalmente ao aumento das emissões de COV biogênicos. Pelo contrário, a OA está previsto para diminuir no período de inverno modelada devido à predominância de redução POA fresco ea pequena contribuição SOA biogênicas para OA. O consequente aumento dos níveis de antioxidantes do aumento de temperatura leva a um aumento dos níveis de sulfato em ambos os períodos, principalmente sobre o norte da Europa e do Oceano Atlântico. A redução substancial de PM 2,5 componentes, devido à redução de emissões de seus precursores destaca a importância das emissões para melhorar a qualidade do ar, enquanto a sensibilidade do PM 2,5 concentrações para as mudanças de temperatura indicam que as interações climáticas precisam ser considerados quando se prever os futuros níveis de PM, com diferentes efeitos líquidos em diferentes partes da Europa.

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