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野火、高温导致的空气污染殃及美国西部三分之二的地区

  华盛顿州立大学与CIRES和NOAA全球系统实验室共同牵头开展的一项新研究表明,同时发生大规模野火和极端高温事件的频率越来越高,导致美国西部空气污染严重。

  在过去的20年里,我们看到颗粒物和臭氧同时出现的水平有上升的趋势,论文第一作者、WSU研究生Dmitri Kalashnikov说,“这与两方面的问题有关:更多的野火和导致野火和炎热天气的天气类型的增加”。

  这项发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的研究发现,这种大范围空气污染事件不仅发生频率越来越高,而且持续时间越来越长,影响范围也越来越大。这些事件已经变得如此严重,以至于颠覆了《清洁空气法》的许多成果,预计引发这些事件的条件将增加,并对人类健康构成威胁。

  野火和酷热同时发生使空气污染加重:野火烟雾增加了空气中的颗粒物,高热量加上烟雾和其他污染物,形成更多的地面臭氧。虽然平流层中的臭氧具有保护作用,但在地面形成的臭氧对人类健康有害。数百万人同时暴露于高水平的地面臭氧和颗粒物中,给公共健康造成了巨大负担。

  在这项研究中,研究人员考察了某些天气模式,这些模式通常会导致夏季地面臭氧水平升高。高压脊,通常称为热穹窿,发生在高压空气停留在某一区域时,将温暖的静止气流及其污染物滞留在地面附近。过去,在美国西部颗粒物在冬季更为常见,但夏季野火改变了这种趋势,将颗粒物和地面臭氧的危险结合在一起。

  Kalashnikov和来自CIELS和GSL、加利福尼亚大学默塞德分校、加州大学洛杉矶分校、国家大气研究中心、加州自然保护局的同事们追踪了2001~2020年西部地区和加拿大部分地区的空气质量,以及可用的监测站数据。他们将这些数据与来自NASA卫星的野火信息以及欧洲中期天气预报中心提供的天气数据相结合。

  并发事件被定义为颗粒物水平的前10%和臭氧水平的前10%同时发生的天数。研究人员发现,每年人口暴露于这些极端组合事件的人数正以每年约2500万人-天的速度增加,这一数字反映了受影响的人数和受空气污染影响的天数。

  在NOAA全球系统实验室工作的CIRES科学家、论文作者之一Jordan Schnell说:“如果美国西部日照继续增加、炎热和干燥天气状况继续加剧,全球变暖不断持续下去,那么我们预计夏季野火很可能会增加,从而导致这些极端的臭氧和颗粒物污染事件增多。”

  这些极端的空气污染事件也许可以通过气候变化减缓和“规定用火”等措施更好地管理野火来加以缓解。除了这些努力外,研究人员还建议将这些空气污染事件与强风暴或热浪等事件同等重视,并确保人们可以在配备了空气过滤器的庇护所躲避污染的空气。他们还建议采取政策,尽量减少那些户外工作人员在污染空气中的暴露。

  WSU助理教授Deepti Singh表示,空气污染同时发生事件的规模将使许多人难以躲避其影响。她说:“为这些事件做准备真的很重要。我们需要考虑谁受到了影响,有什么能力将这种影响降至最低,以及我们如何保护最脆弱的人群。”

  延伸阅读:https://gsl.noaa.gov/news/air-pollution-from-wildfires-rising-heat-affected-two-thirds-of-us-west(胡晓梅编译)

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