Сложное взаимодействие трансграничного озона и внутренних выбросов формирует загрязнение приземного озона в Китае

Почему дальний воздух важен рядом с домом

Озон у поверхности земли — серьезная проблема загрязнения воздуха, вредящая легким, сельскохозяйственным культурам и экосистемам. Многие полагают, что каждая страна может контролировать свои уровни озона, просто сократив местные выбросы от автомобилей, заводов и электростанций. Это исследование показывает, что ситуация для Китая сложнее: озон, переносимый из других регионов мира, и газы, выделяемые внутри страны, постоянно взаимодействуют в атмосфере, так что иностранное и местное загрязнение тесно переплетены, а не являются отдельными проблемами.

Озон, который можно контролировать, и озон, который нельзя

Ученые часто делят приземный озон на «фоновую» составляющую, происходящую из природных источников и дальнего переноса, и «контролируемую» составляющую, возникающую в результате местной антропогенной деятельности. Политики исходили из представления, что этот фон в основном фиксирован и мало реагирует на изменения собственных выбросов страны. Авторы оспаривают этот взгляд. Используя сложную компьютерную модель атмосферы, они проследили, как озон и его быстро реагирующие химические родственники перемещаются и трансформируются во время месячного смога над Китаем осенью 2019 года, когда значительная часть восточного Китая превысила руководящие уровни по здоровью более чем в половине дней.

Отслеживание каждого шага в жизненном цикле озона

Команда внедрила новый метод трекинга в широко используемую модель погоды и химии атмосферы. Вместо того чтобы учитывать только сам озон, они также отслеживали более широкую химическую группу, включающую высокореактивные кратковременные радикалы, которые создают или разрушают озон. Эти химические компоненты помечали в зависимости от их происхождения: озон и газы, принесенные из-за пределов Китая; газы от человеческой деятельности, такие как промышленность и транспорт; и газы, естественно выделяемые растительностью. Это позволило следить за тем, как иностранные и местные ингредиенты встречаются в воздухе и как часто озон, созданный из одного источника, перерабатывается в реакциях с другим.

Иностранное и местное загрязнение действуют вместе

Результаты показывают, что смешение приносимого озона с местными выбросами — не побочный эффект, а ключевая характеристика приземного озона в Китае. По всему восточному Китаю почти половина приземного озона в период исследования образовалась именно из взаимодействия переносимого озона и местных газов, а не только из одного источника. Озон, прибывающий извне Китая, часто расщеплялся под действием солнечного света с образованием радикалов, которые затем реагировали с локально выбрасываемыми газами, образуя новый озон. В то же время эти реакции могли также уничтожать радикалы и замедлять дальнейшее образование озона. На западе Китая доминировал привнесенный озон из‑за слабых местных выбросов, а в более индустриализированных восточных и южных регионах химия была определяема постоянным обменом между иностранным озоном и внутренними загрязнителями.

Скрытые повороты в стратегиях очистки

Из‑за этой сложной химии сокращение одного типа выбросов не всегда даёт ожидаемую пользу по озону. В некоторых регионах удаление влияния принесённого озона в модели на самом деле увеличивало концентрацию озона от внутренних источников, потому что исчезновение одного поглотителя радикалов оставляло больше реакционной «мощности» для превращения местных газов в озон. В других районах сокращение определённых внутренних газов могло непреднамеренно усилить влияние других. Авторы использовали систему пометок, чтобы ввести новую меру эффективности того, насколько сильно каждый тип газа может генерировать озон в реальных условиях, и обнаружили, что эта эффективность сильно различается по Китаю и значительно снижается при наличии переносимого озона. Это означает, что стандартные метрики, игнорирующие такие взаимодействия, могут недооценивать, сколько озона определённые выбросы действительно создают за своё «жизненное» время.

Переосмысление того, что можно очистить

Исследование делает вывод, что предполагаемый «фон» озона над Китаем не является химически пассивным. Напротив, озон, перенесённый издалека, активно влияет на то, сколько дополнительного озона могут дать внутренние выбросы и насколько эффективными будут местные меры контроля. В результате граница между тем, что можно контролировать, и тем, что нельзя, более размыта, чем считалось ранее. Для политиков это означает, что успешное снижение озона потребует регионально адаптированных стратегий, учитывающих как местные выбросы, так и изменяющееся влияние загрязнения, приносимого из других частей мира — особенно в условиях потепления климата, которое, вероятно, усилит как природные выбросы, так и дальний перенос.

Цитирование: Tao, W., Fu, TM., Liu, J. et al. Complex interplay between transboundary ozone and domestic emissions shapes surface ozone pollution in China. npj Clim Atmos Sci 9, 107 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01379-8

Ключевые слова: приземный озон, трансграничное загрязнение, качество воздуха в Китае, атмосферная химия, контроль выбросов