新德里的居民和北部污染严重的地区现在可以获得空气质量预报,这些预报提供了减少潜在不健康空气暴露的重要信息。
由国家大气研究中心(NCAR)与浦那热带气象研究所(IITM)合作开发的新预报系统已开始提供72小时的细颗粒物预测,称为PM2.5。这些微小的空气传播颗粒,直径2.5微米或更小,是一个主要问题,因为它们足够小,可以深入肺部甚至血液,可能导致严重的呼吸和心脏问题。
在典型的冬季气象条件下,空气污染可能变得如此极端,以至于新德里的官员关闭了学校,并在高度污染的日子限制了交通。政府还制定了一个分级应对行动计划,对工业,发电和建筑活动实施临时控制,以避免严重的空气污染事件。
“通过开发这个预测系统,我们正在努力向公众提供有关即将出现的空气质量差的情况的及时准确的信息,”NCAR的项目首席科学家Rajesh Kumar表示。“告知人们这是至关重要的,这样他们就可以提前计划,以减少可能影响健康的空气污染物。”
该系统使用污染物测量,计算机建模和统计技术。它每24小时更新一次预测。
初步结果表明,它准确地预测了PM2.5的日常变化,使官员和居民提前警告异常恶劣的空气质量。它并不总能捕捉到污染物的精确水平,但Kumar认为他们可以改进预测系统以更好地预测污染物。
科学家将在进行的一项为期两年的研究项目中对该技术进行改进,该技术最终可能适用于在发展中国家和美国的其他污染区域提供空气质量预报。
地球科学部正在为该项目提供资金。
一个主要的健康和经济威胁
根据世界卫生组织的数据,新德里是世界污染最严重的城市之一。它受到特别高水平的PM2.5的影响,PM2.5是大部分地区和发展中国家许多地区对人类健康和经济活动的主要威胁。
从许多来源排放细颗粒物,包括农业火灾,机动车辆和烟囱。在新德里的PM2.5大气浓度飙升到被认为不健康的水平的许多倍的日子,长时间接触有毒烟雾相当于每天吸两包香烟。在2017年特别严重的污染事件中,德里首席部长发推文说:“德里已成为一个毒气室。”
最近在“柳叶刀”杂志上进行的一项研究发现,2017年的细颗粒物和其他污染物可能导致超过100万人死亡。
官员过去曾转向空气质量预测,该预测借鉴了基本大气条件的计算机模拟。但是这些预测是不可靠的,因为它们没有包括详细的大气测量或准确的排放清单,也没有正确捕获产生颗粒物的一些大气过程。
新系统试图通过结合大气中颗粒的卫星测量以及与德里上风的作物残余物燃烧相关的主要火灾的近实时排放来解决这些限制。它还利用了运输,工业和其他人类活动的排放清单。该信息被输入基于NCAR的高级大气化学模型,称为WRF-Chem(天气研究和预测模型的化学成分)。
NCAR科学家正在开发一种专门的统计系统,将观测结果与WRF-Chem输出相结合,进一步提高PM2.5预测的准确性,使科学家能够可靠地量化预测中的不确定性。此外,IITM正在开展广泛的现场活动和监测空气质量,以更好地了解影响新德里大气中颗粒物形成和运动的过程。
库马尔和他的同事们正在开发技术,以确保系统准确预测PM2.5与特殊事件相关的峰值,例如用蜡烛和烟花庆祝的每年排灯节灯节。
由于空气质量是全球大部分地区迫切关注的问题,研究小组正在美国和其他污染严重的发展中国家研究类似的预测方法。这项工作是在一个名为监测,分析和空气质量预测(MAP-AQ)的新国际项目的框架下进行的,该项目由Kumar和NCAR大气化学观测和模拟实验室主任Guy Brasseur领导。
“我们在美国学到的课程在非常有用,反之亦然,”库马尔说。“这项研究可以在许多地区实现准确的预测系统,使数百万弱势居民能够采取必要措施来限制他们的暴露。”
标签:不健康的空气
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