全球污染估计揭示了惊喜,以及机会
从1998 - 2018年计算出地球物理PM2.5值的计算趋势。暖色表示正趋势,酷炫的颜色表示负趋势,颜色的不透明度表明趋势的统计显着性。
涉及污染或全球变暖的头条新闻并不罕见,并发现它们根据数据来源达到不同的结论。
华盛顿大学的研究人员在圣路易斯使用了一种谐波的方法,将来自多个卫星和地面监视器的数据与计算机建模融入全球综合,一致的污染地图。他们的数据跨度是1998 - 2018年的数据,提供了目前世界空气质量的现状,揭示了一些惊喜,无论是更好还是更糟糕。
该研究由Melanie Hammer领导,该研究员在兰德尔·马丁·兰德·穆尔丁教授,在麦克莱维工程学院的能源,环境和化学工程教授的实验室。
他们的研究结果看着PM2.5 - 微小颗粒,能够将其深入了解一个人的呼吸系统 - 于2020年6月在环境科学和技术出版。
“先前的研究,看起来长期PM2.5没有像我们一样使用数据,”Hammer说。旧数据无法捕获旨在遏制污染的许多程序的结果 - 即使它们已经生效了近十年。
结果是在中国的情况下,最近过去的污染造成显着下降是2011年左右开始策略的结果。其他数据集不会捕获丢弃。
在印度 - 另一个关注的领域 - 这个故事并不是积极的。“似乎有一点PM2.5水平,”锤子说。虽然仍然,随着其他报告可能表明,水平并没有像其他报告一样陡峭。
PM2.5是指粒子的尺寸 - 2.5微米。这些微小的颗粒是自然界的,也是由人类活动产生的,包括一些制造工艺,汽车排气,以及使用木材燃烧的炊具。
在地面上衡量PM2.5的数量并不容易,因为没有任何覆盖全球的全面监测网络。北美和欧洲拥有广泛的监测系统,如中国。但是,马丁说:“基于地面的监测差距很大。人们可以抵达数百公里远离监视器。“
发展综合污染地图,那么,基于地面的监视器根本不足。
要捕获全球快照,马丁的团队始于卫星图像的卫星图像,跨越地面到空间的边缘。使用模拟大气组成的已建立的Geos-Chem模型,它们可以推断出在任何给定柱的底部的地面上的PM2.5应该是多少。
在将预测与地面监视器测量的实际水平进行比较时,协议突出。事实上,马丁说:“这是迄今为止发现的最佳协议。”
但研究人员仍然进一步走了一步。
协议很棒,但并不完美。因此,锤子增加了观察和预测量的PM2.5之间的差异,并扩大了全球的基于地面的预测,填充了监视器之间的巨大间隙。
此额外的步骤将观察和预测的PM2.5水平从81%到90%的协议带来。
一旦他们能够良好地了解世界各地最近的污染水平,研究人员就看到了以前趋势的一些耻辱。特别是在中国。
“我们习惯于看到巨大,越来越大的污染趋势,”锤锤说。但在中国,“我们发现的,从2011年到2018年,就是实际上存在特别大的负面趋势。”
在亚洲的其他地方,图片并不像积极。
虽然印度污染水平似乎似乎没有增加,但该国似乎处于平原阶段。“大浓度的广泛高原,大量人口曝光,非常有关,”马丁说。“它影响了十亿人的健康状况。”
然而,这项研究的外带可以在平衡上,一个充满希望的人:它似乎展示了一种可能的方式。
“数据梅兰妮的分析显示是空气质量控制的真正成功的故事,”马丁说。“它表明它们可以在减少PM2.5时显着有效。”虽然科学家们所知,这些控件含有产生影响的可能性,但“中国的变化非常戏剧性,比我们在世界任何地方在观测到记录中看到的那么大。
“它说明了通过有效控制来改善空气质量的真正机会。”
参考:“全球估计和微粒物质浓度(1998-2018)的长期趋势(1998-2018)”通过Melanie S. Hammer,Aaron Van Donkelaar,Chi Li,Alexei Lyapustin,Andrew M. Sayer,N. Christina Hsu,Robert C. Levy, Michael J. Garay,Olga V.Kalashnikova,Ralph A. Kahn,Michael Brauer,Joshua S. Apte,Daven K. Henze,李张,强张,邦恩福特,杰弗里R.Pierce和Randall V.Martin,3月3日星期五,环境科学与技术.DOI:
10.1021 / ACS.EST.0C01764.
本工作得到了自然科学和工程研究委员会(NSERC),芝加哥大学能源政策研究所和健康效应研究所的支持。它被基斯坦信托的部分支持。从Compute Canada启用的Geos-Chem数据门户网站获得了Geos-Chem输入文件。