Kees Floor, Het Weer Magazine, juni 2008.
Kees Floor, Het Weer Magazine, juni 2008.
De Olympische Spelen van 2008 zullen later mogelijk herinnerd worden als de 'vuile spelen'. Gastland China is namelijk koploper op het gebied van vieze lucht en sommige atleten krijgen het al benauwd bij het idee onder die omstandigheden te moeten presteren. Satellietbeelden tonen een voorproefje van wat hen daar te wachten staat. Geluk bij een ongeluk is dat de vervuiling in de zomermaanden doorgaans minder hevig is dan in de winter.
 |  |
| Satellietbeeld van het oosten van China, Korea, Japan, de Gele Zee en de Oost-Chinese Zee. Naast vervuilde lucht boven China toont het beeld sediment in de kustwateren, wervelstraten van Von Kármàn achter Korea en Japan en rechtsboven in beeld heiige lucht boven de Stille Oceaan. Datum: 15 februari 2004. Satelliet: OrbView-2. Instrument: SeaWiFS. Bron: SeaWiFS Project, NASA/GSFC en ORBIMAGE. |
|
Het
veelvuldig voorkomen van smog en de slechte luchtkwaliteit hangen samen met de
snelle groei van de Chinese economie. Deze groei is voor een belangrijk deel gebaseerd
op steenkool, de meest vervuilende fossiele brandstof. Naar schatting 70% van
de verbruikte energie is terug te voeren op de verbranding van steenkool. Volgens
sommige media wordt er elke week wel ergens in China een nieuwe kolencentrale
in gebruik gesteld.
De economische groei ging gelijk op met een toenemende
verstedelijking. In het oosten van China liggen onder andere Shanghai en Peking,
twee miljoenensteden uit de mondiale top-20. Door de toegenomen welvaart beschikken
meer en meer Chinezen over een eigen auto, maar normen voor de maximale uitstoot
van vervuilende stoffen zijn er nog niet.
Naast energieopwekking en vervoer
leveren ook de huishoudens hun bijdrage. Koken en verwarmen doet men er namelijk
eveneens met vervuilende brandstoffen. Verder is het in de landbouw onder meer
gebruikelijk aan het eind van het groeiseizoen de overgebleven restanten van de
gewassen te verbranden, waarbij ook veel viezigheid in de atmosfeer terecht komt.
Vooral in het voorjaar wordt aan al die vervuiling nog stof en zand toegevoegd,
dat uit de woestijnen komt aanwaaien. En af en toe dragen bos- en natuurbranden
hun steentje bij.
Weer en topografie
Bij het optreden van episodes
met luchtverontreiniging speelt niet alleen de uitstoot van vervuilende stoffen
een rol. Ook de weersomstandigheden zijn belangrijk. Als het temperatuurverloop
met de hoogte overeenkomt met dat van een onstabiele atmosfeer, is er doorgaans
voldoende uitwisseling tussen de vervuilde lucht bij het aardoppervlak en de schonere
lucht wat hoger in de dampkring. Het verdunnend vermogen van de atmosfeer is dan
groot genoeg.
Anders wordt het als de opbouw van de atmosfeer stabiel is of
er inversies aanwezig zijn. In dat geval hopen de verontreinigingen zich op in
de onderste luchtlaag en treedt er geen verdunning op. Inversies zijn gebieden
in de atmosfeer waar de temperatuur toeneemt met de hoogte.
Een veel voorkomende
inversie is de grondinversie. Deze ontstaat na een nacht met sterke afkoeling
van het aardoppervlak. De bodem geeft de kou door aan de lucht direct erboven,
die daardoor afkoelt. Het afkoelend effect neemt af met toenemende hoogte, waar
het daar dus warmer blijft. Meestal verdwijnt zo'n nachtelijke inversie weer in
de loop van de ochtend, waarna de uitwisseling van de lucht aan de grond met die
in de niveaus erboven weer op gang komt. De verontreinigingen nemen dan weer af.
Veel
problematischer zijn de inversies die samenhangen met hogedrukgebieden. Hierin
treden dalende bewegingen op, waarbij de lucht opwarmt en uitdroogt. Op die manier
ontstaat een zogeheten subsidentie-inversie, die zich dagen, soms zelf weken kan
handhaven. Al die tijd hopen de vervuilende stoffen die in de dampkring terecht
zijn gekomen, zich op in de onderste honderden meters van de atmosfeer. Hoe langer
de situatie voortduurt, des te viezer wordt de lucht.
Vooral tijdens perioden
met koud winterweer is de grijsbruine deken hardnekkig. Doordat harder gestookt
moet worden, komt er meer vuil in de atmosfeer terecht. Tegelijkertijd wordt de
koude onderste laag van de atmosfeer dan meestal afgeschermd door een sterke inversie,
zodat de verontreinigingen zich ophopen tot een volgende weersomslag lucht brengt.
De
episodes met verontreinigingen doen zich het vaakst voor in de relatief laag gelegen
vlakte in het oosten van China. Daar bevinden zich de grote bevolkingsconcentraties
die de verontreinigingen in de atmosfeer brengen. Tegelijkertijd bemoeilijken
de bergen aan de westzijde de verspreiding van de vuile stoffen. De koude lucht
waarin zich vaak inversies voordoen, is aan drie kanten ingesloten door die bergen.
Gevolgen
De slechte luchtkwaliteit blijft niet zonder gevolgen.
Zo leidt ze tot een toename van problemen met de longen en de ademhaling en daaruit
voortvloeiende sterftecijfers. Daarnaast houdt de grijsbruine deken van luchtverontreiniging
zonlicht tegen (zie kaart met gele en grijze vlekken), wat leidt tot wel 30% minder
opbrengst van de oogsten die een nog altijd sterk groeiende bevolking van voedsel
moeten voorzien. Mogelijk veranderen ook de gangbare neerslagpatronen, waaronder
die van de moesson, wat eveneens grote consequenties kan hebben voor de landbouw.
De
Chinezen hebben overigens niet het alleenrecht op vervuilde lucht. In de omgeving
van Los Angeles en van Denver in de Verenigde Staten en in de Povlakte in Noord-Italië
zijn luchtverontreinigingsperioden ook heel gewoon.
De gevolgen blijven niet
beperkt tot het gebied waar de verontreinigingen in de atmosfeer terecht komen.
Nog geen tien jaar geleden zag men luchtverontreiniging vooral als een probleem
van de stad, maar nu is men ervan overtuigd dat de effecten veel verder reiken.
Luchtstromingen voeren de vervuiling mee naar elders en een dikke laag, zoals
geregeld boven China aanwezig, kan in een week de halve wereld overtrekken.
 |  |  |
| Patroon van de invloed van de luchtverontreiniging in China op de hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt. In gebieden met de donkerste tinten krijgen de gewassen in juni, juli en augustus maar liefst 40% minder zonlicht, waardoor de opbrengsten tegenvallen. In gele gebieden schijnt meer zon. De gegevens zijn afkomstig van computerberekeningen met een Amerikaans klimaatmodel dat onder andere gebruik maakte van gegevens van 46 meetstations van luchtverontreiniging in China. Bron: NASA/GISS. |
|
Satellietbeelden
De
verontreinigde lucht is op satellietbeelden beter te onderscheiden naarmate de
vervuiling ernstiger is. De vieze laag boven het aardoppervlak ontneemt het zicht
op het aardoppervlak of doet details vervagen. Op het satellietbeeld van 15 februari
2004 bedekt een grijsbruine deken een groot deel van het land. Er staat een stevige
wind, die de verontreinigde lucht ver over zee doet uistromen. Ook Taiwan, onderin
in beeld en door bewolking over het oosten van het eiland deels aan het zicht
onttrokken, heeft te maken met de vieze lucht.
De harde wind veroorzaakt nog
enkele andere effecten, die op het satellietbeeld te zien zijn. Hij woelt het
water van de Oost-Chinese Zee om, wat aanleiding geeft tot lichtbruin en turquoise
getinte patronen van sediment in het water. Het sediment komt in grote hoeveelheden
uit de Blauwe Rivier (Chang Jiang of Jangtzekiang) en kleurt het zeewater in een
uitgestrekte strook langs de kust karamelbruin, zodat je op sommige plaatsen zelfs
niet kunt zien waar het land ophoudt en de zee begint. Verder zijn er ten zuiden
van Korea en Japan prachtige wolkenpatronen te zien, de zogeheten wervelstraten
van Von Kármàn. Rechtsboven in het satellietbeeld is een bruine
heiige laag zichtbaar. De wind blaast het stof over de Stille Oceaan naar de streken
ten noorden en oosten van Tokio.
Verontreinigde lucht boven het oosten van
China is ook te zien op het satellietbeeld van 28 september 2004. Aan de bovenzijde
is de Koreabaai goed zichtbaar. Het ten westen daarvan gelegen Korea gaat echter
schuil achter bewolking en het water van Bo Hai meer naar het oosten is slechts
vaag zichtbaar door een dikke laag verontreinigde lucht. Meestal voert de westelijke
stroming de viezigheid naar het oosten af, richting Stille Oceaan, maar in dit
geval gooit de tyfoon Meari roet in het eten. Daardoor moeten de verontreinigingen
naar het zuiden uitwijken.
Koolmonoxide
Satellietenmetingen tonen
de verontreiniging boven China ook op andere manieren. Zo kunnen bijvoorbeeld
de concentraties koolstofmonoxide (CO) worden gemeten en in kaart gebracht. Koolstofmonoxide
komt vrij bij onvolledige verbranding en is een goede indicator voor de hoeveelheid
luchtverontreiniging boven een bepaald gebied. Onvolledige verbranding vindt bijvoorbeeld
plaats bij energieopwekking en bij processen in de petrochemische industrie. De
gegevens van de figuur hebben betrekking op de periode 27 oktober tot 7 november
2005. Hoge concentraties CO zijn weergegeven in gele en rode tinten; blauw komt
overeen met lage waarden.
Dankzij de satellieten kunnen we dus vanaf een afstandje
bekijken hoe de luchtkwaliteit in China zich ontwikkelt. We hoeven er dus niet
geweest te zijn om te weten hoe moeilijk de atleten het binnenkort tijdens de
Olympische Spelen zullen hebben.