Ozone Concentration at Ground Level Depending on the Content of NO_x and Meteorological Conditions

Abstract

This study analyzed the temporal variation of tropospheric ozone (O3) in Poznan (midwestern Poland) on the basis of data collected from a State Environmental Monitoring air quality assessment station. The aim was to investigate the distribution and variation of O3 levels and to assess the relationship with nitrogen oxides (NOx) and meteorological conditions. These relationships were assessed by multiple regression analysis and cluster analysis. The O3 levels showed a high annual, seasonal and daily volatility, and were significantly influenced by meteorological conditions and NOx levels. High O3 levels were accompanied by above-average levels of radiation (Rad), air temperature (Ta) and wind speed (Ws), together with below-average values of NOx and humidity (Rh). Atmospheric pressure (Ph) had an ambiguous effect on O3 levels.

Atmospheric Air Pollution with Tropospheric Ozone on the Example of Selected Rural Villages of the Lubelskie Region

“…On the other hand, during the calendar winter, no exceedances of the maximum mean 8-hour value >120 μg•m -3 occurred in the individual years in any of the analysed stations, however these exceedances were recorded in the case of the value >100 μg•m -3 , also at the Florianka monitoring station, and they amounted to (respectively): 2014/2015 -1 day and 2016/2017 -3 days (Table 4). Moreover, according to Kalbarczyk et al [2015], the level of tropospheric ozone concentration is characterised by high annual and seasonal variability, which is significantly affected by meteorological conditions and NOx level (one of the ozone precursors), than on the average the intensity of solar radiation and atmospheric air temperature, as well as air humidity below average. The impact of meteorological conditions (particularly thermal conditions) on the value of tropospheric ozone concentration is known and [1998] stated that the cases of occurrence of high ozone concentrations may also depend on the direction and speed of wind (transport of ozone and its precursors, as well as mixing intensity), therefore they may be of transboundary nature and they may be the result of the inflow of polluted air masses from other areas.…”

Análisis Temporal De Los Contaminantes Atmosféricos (No2, O3 Troposférico Y Co) Y Su Relación Con La Temperatura Del Aire Y La Radiación Solar en Lima Metropolitana

“…Alrededor del mundo, se han llevado a cabo gran cantidad de estudios relacionados con la dinámica entre los NOX, el CO, el O3 troposférico y los parámetros meteorológicos. Frecuentemente, en las ciudades estudiadas se evidencia una relación directa entre las concentraciones de NOX y CO, debido a que estos gases son emitidos directamente por el parque automotor, e inversa entre los niveles de ambos contaminantes y la concentración de O3 troposférico, pues estos funcionan como sus precursores (Roberts-Semple et al, 2012;Kovač-Andrić et al, 2013;Tumwitike et al, 2014;Kalbarczyk et al, 2015;Szep et al, 2016;Wang et al, 2019). La temperatura del aire y la radiación solar suelen tener una relación directa con las concentraciones de O3 troposférico e inversa con las de NOX y CO, ya que tales parámetros meteorológicos fomentan las reacciones de formación del O3 troposférico y, por lo mismo, el consumo de sus precursores (es decir, de contaminantes como los NOX y el CO) (Ocak & Turalioglu, 2008;Kalbarczyk et al, 2015;Szep et al, 2016;Gasmi et al, 2017).…”

“…Frecuentemente, en las ciudades estudiadas se evidencia una relación directa entre las concentraciones de NOX y CO, debido a que estos gases son emitidos directamente por el parque automotor, e inversa entre los niveles de ambos contaminantes y la concentración de O3 troposférico, pues estos funcionan como sus precursores (Roberts-Semple et al, 2012;Kovač-Andrić et al, 2013;Tumwitike et al, 2014;Kalbarczyk et al, 2015;Szep et al, 2016;Wang et al, 2019). La temperatura del aire y la radiación solar suelen tener una relación directa con las concentraciones de O3 troposférico e inversa con las de NOX y CO, ya que tales parámetros meteorológicos fomentan las reacciones de formación del O3 troposférico y, por lo mismo, el consumo de sus precursores (es decir, de contaminantes como los NOX y el CO) (Ocak & Turalioglu, 2008;Kalbarczyk et al, 2015;Szep et al, 2016;Gasmi et al, 2017). Asimismo, es común observar una dinámica opuesta entre la humedad relativa y estos gases en comparación con la de la temperatura del aire, puesto que la humedad relativa suele disminuir conforme la temperatura del aire asciende (Wallace & Kanaroglou, 2009); y dado que niveles altos de humedad relativa suelen indicar una alta inestabilidad atmosférica, alta abundancia de nubes y mayor intensidad de deposición húmeda, lo cual se relaciona a su vez con menores niveles de O3 troposférico (Liu et al, 2020;Zoran et al, 2020).…”

“…Asimismo, es común observar una dinámica opuesta entre la humedad relativa y estos gases en comparación con la de la temperatura del aire, puesto que la humedad relativa suele disminuir conforme la temperatura del aire asciende (Wallace & Kanaroglou, 2009); y dado que niveles altos de humedad relativa suelen indicar una alta inestabilidad atmosférica, alta abundancia de nubes y mayor intensidad de deposición húmeda, lo cual se relaciona a su vez con menores niveles de O3 troposférico (Liu et al, 2020;Zoran et al, 2020). Adicionalmente, parámetros como la velocidad del viento tienden a presentar una relación inversa con los de NOX y CO, y directa con los niveles de O3 troposférico, debido a que el viento intenso promueve la dispersión de gases como el NO2, lo cual bajo ciertas circunstancias fomenta la formación del O3 troposférico (Ocak & Turalioglu, 2008;Jones et al, 2010;Roberts-Semple et al, 2012;Kovač-Andrić et al, 2013;Agudelo-Castaneda et al, 2014;Kalbarczyk et al, 2015;Gasmi et al, 2017;Wang et al, 2019).…”

Variability and Time Course of Nitrogen Oxides Concentration in Poznan (Middle-Western Poland) and Their Dependence on Wind Direction

“…As a result of that the observed average annual concentration of NO2 is decreasing less than that of NOx emissions. The presence of nitrogen oxides in the atmosphere not only negatively affects human health but contributes to the growth of harmful concentrations of tropospheric ozone, observed in many places in the world (Kalbarczyk et al, 2015). Excessive levels of air pollutants in the form of nitrogen oxides, especially in urban areas and in the vicinity of roads, is still an unresolved problem.…”