Озон играет жизненно важную роль в климатической системе Земли. В стратосфере, которая начинается примерно в шести милях (9,7 километра) от земли, озон защищает планету от вредного ультрафиолетового излучения. Однако ниже в атмосфере молекула является загрязнителем воздуха, вредным как для людей, так и для растений, а также парниковым газом.

Озон взаимодействует с лесами посредством процесса, известного как сухое осаждение, часто с вредными последствиями. В этом процессе турбулентность в пограничном слое атмосферы выводит озон на поверхность, где реакции на листьях и почве и внутри них удаляют озон из воздуха. Повреждение растений озоном происходит в результате реакций озона внутри листьев и может изменять круговорот углерода и воды.

Однако механика сухого осаждения до конца не изучена. Хотя мы знаем, что турбулентные вихри в атмосфере переносят озон к поверхностям, на которые может осаждаться газ, остается один вопрос: влияет ли организованная природа этих вихрей, известная как организованная турбулентность, на сухое осаждение. Неопределенность, связанная с механикой сухого осаждения, затрудняет понимание озона в нижних слоях атмосферы и его воздействия как на растения, так и на людей.

В новом исследовании Клифтон и Паттон используют компьютерное моделирование с высоким разрешением для изучения взаимосвязи между турбулентными вихрями и поглощением озона листьями. Авторы выдвинули гипотезу, что организованная турбулентность порождает локальные колебания температуры, ветра и влажности, которые вместе с локальными изменениями озона могут привести к различным скоростям поглощения озона листьями. Они называют это изменение поглощения листьев "сегрегацией сухого осаждения". По словам авторов, принимая во внимание сегрегацию сухого осаждения, ученые могут лучше прогнозировать сухое осаждение озона.

Результаты показали, что организованная турбулентность не создавала более эффективных зон поглощения озона в пологе леса. Другими словами, более высокие концентрации озона при некоторых движениях воздуха вместе с более высоким поглощением листьев при тех же движениях воздуха не приводили к большему поглощению озона пологом. Таким образом, полученные результаты являются нулевым результатом и указывают на то, что сегрегация сухого осаждения, вероятно, является неважным фактором в бюджете озонового слоя лесов. Нулевые результаты с меньшей вероятностью будут опубликованы, но играют важную роль в выяснении важных природных процессов.

ИСТОЧНИК