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NASA发布全球空气污染程度地图

2012-04-13
 

    在许多发展中国家,由于缺乏对大气污染进行监测的地面传感器网络,甚至无法对流行病学家们所关心的可能危及人类健康的悬浮颗粒进行粗略估计。这些问题悬浮颗粒(PM2.5)直径小于等于2.5微米,约为人类头发丝的十分之一,能够穿越人体正常的防御系统渗透到肺部深处,引发如哮喘、心血管疾病、支气管炎等人体大范围疾病。据美国心脏协会估计,每年约有六万美国人因PM2.5颗粒污染的空气而死亡。

    科学家希望通过卫星监测数据生成PM2.5地球全景图,以弥补地面测量数据的缺失。但卫星观测仪很难对近地大气中的细微颗粒进行精确测量,也很难对分布于地面和悬浮于空中的细微颗粒进行区分,此外,云层、雪地、沙漠、和城市中心等明亮区域也非常妨碍卫星观测。

    最近,NASA研究人员将两台卫星搭载的监测仪器观测到的气溶胶总量数据进行融合,并通过垂直分布模型制作出首张PM2.5长周期观测全球地图,发表在最新一期的《环境健康展望》杂志上。

图:2001年至2006年PM2.5均值全球卫星地图

    该地图显示了2001年至2006年的PM2.5平均值,为对这种悬浮物的研究提供了目前为止最全面的图像,地图首次发布了一些发展中国家的PM2.5卫星测量数据,但并未对那些拥有完善地面监测网的发达地区提供更多精确的测量结果。

    地图显示,从北非撒哈拉沙漠延伸到东亚的一大片区域里,PM2.5污染指数非常严重,其程度超过了世界卫生组织公布的每立方米10微克的最小安全限,该区域覆盖了全世界超过80%的人口。

    新地图的公布,将引导PM2.5研究课题未来的关注方向。比如:全球各地因空气污染而健康受到危及的具体人数?目前可以确定,存在大量的人群暴露于高浓度悬浮颗粒环境中,借助于新地图,流行病学可以开始着手探讨PM2.5因素对于人类死亡和疾病的影响,特别是在快速发展的亚洲城市和北非一些沙尘区域。

    该项研究的数据来源于Terra卫星搭载的多角度成像光谱仪(MISR)和Aqua卫星搭载的中等分辨率成像光谱仪(MODIS),并通过化学输送模型GEOS-Chem技术绘制出分布图。但研究人员表示,从该地图并不能推论出全球各地区PM2.5的排放量水平,尽管通过数据融合技术生成了充分清晰的细微颗粒全球视图,但仍存在不确定因素可能使某些地区的PM2.5估计值偏低25%左右。

    目前,NASA戈达德航天中心正致力于强化和扩展一个名为AERONET的地面颗粒全球监测网络。到今年晚些时候,NASA戈达德太空研究所也将着手分析来自Glory卫星的首批数据,该卫星搭载的偏光仪采用全新的方式测量细微颗粒,以实现对现有测量仪的补充。


 
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