Bodennahes Ozon ist ein großer Luftschadstoff, der die menschliche Gesundheit, Ökosysteme und die Klimastabilität bedroht. Trotz der aggressiven Reduzierung von Stickoxiden und primären flüchtigen organischen Verbindungen übersteigt der Ozongehalt in vielen Regionen weiterhin die Luftqualitätsstandards. Dieses Paradoxon spiegelt die komplexe und nichtlineare Natur der atmosphärischen Photochemie wider, bei der reaktive Radikale die Ozonbildung steuern. Sauerstoffhaltige flüchtige organische Verbindungen (OVOCs) sind wichtige Zwischenprodukte in diesem Prozess und fungieren sowohl als Radikalquellen als auch als Radikalsenken. In den meisten früheren Studien wurde jedoch nur eine kleine Teilmenge der OVOCs gemessen, was zu großen Unsicherheiten bei radikalen Budgets führte. Basierend auf diesen Herausforderungen besteht ein dringender Bedarf, systematisch zu untersuchen, wie ein breiteres Spektrum von OVOCs den Radikalkreislauf und die Ozonbildung vorantreibt.
In einer Studie Veröffentlicht (DOI: 10.1016/j.ese.2026.100659) Im Januar 2026 in Umweltwissenschaften und ÖkotechnologieForscher aus der Südliche Universität für Wissenschaft und Technologie, Der Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong Baptist University, Universität für Chemische Technologie Peking, und die Universität Helsinki Untersuchte, wie sauerstoffhaltige flüchtige organische Verbindungen die Atmosphärenchemie in der Hintergrundluft über Südchina formen. Durch die Kombination intensiver Feldbeobachtungen mit photochemischer Boxmodellierung untersuchte das Team die Rolle von OVOCs beim Radikalkreislauf und der Ozonbildung. Ihre Ergebnisse zeigen, dass häufig verwendete Modelle, die auf begrenzten OVOC-Messungen basieren, radikale Budgets und die Ozonproduktion unter realen atmosphärischen Bedingungen erheblich falsch darstellen.
Die Studie kombinierte hochauflösende Feldmessungen mit einem detaillierten photochemischen Boxmodell, um die Rolle von OVOCs in der atmosphärischen Radikalchemie zu quantifizieren. Wenn Modelle mit nur drei häufig gemessenen OVOCs eingeschränkt wurden, wurden die simulierten Hydroxylradikalwerte um bis zu 100 Prozent überschätzt. Im Gegensatz dazu brachte die Einbeziehung von Messungen von 23 OVOCs Simulationen in enge Übereinstimmung mit Beobachtungen.
Die Analyse ergab, dass die OVOC-Photolyse etwa 49–61 Prozent zur gesamten Radikalproduktion beitrug und damit die dominierende Radikalquelle in der Hintergrundluft ist. Überraschenderweise machten mehrere OVOCs, die in relativ geringen Konzentrationen vorhanden waren, einen überproportionalen Anteil der Radikalerzeugung aus. Fehler bei der Simulation dieser Verbindungen führten zu kaskadierenden Verzerrungen in radikalen Budgets und veränderten die Ozonbildungswege.
Die Studie zeigte weiter, dass traditionelle chemische Mechanismen systematisch einige OVOCs überschätzen, während andere unterschätzt werden, wodurch Offsetfehler maskiert werden, die akzeptabel erscheinen, wenn nur begrenzte Messungen verwendet werden. Diese versteckten Ungenauigkeiten beeinflussen die Vorhersagen der Ozonproduktionsraten und Empfindlichkeitsregime erheblich. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass ein enger Beobachtungsschwerpunkt zu irreführenden Schlussfolgerungen über die Treiber der Ozonverschmutzung führen kann.
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https://doi.org/10.1016/j.ese.2026.100659
