科学家们首次开发了影响人类健康的重大空气污染物全球浓度的视觉表现。
由利兹大学、爱丁堡大学、北卡罗来纳州立大学和英国气象局的研究人员创建的空气质量条纹, stark 地对比了欧洲大部分地区空气质量显著改善与非洲和中亚部分地区观察到的令人担忧的下降。
该项目的发现强调了在全球范围内解决空气污染问题的成就和持续面临的困难。
爱丁堡大学EPCC的Kirsty Pringle博士,项目的共同主任表示:“空气污染常被称为‘隐形杀手’,但这些视觉图清晰地展示了通常看不见的事物,描绘了几十年来颗粒物污染的变化。”
与Pringle博士一起合作空气质量条纹项目的利兹大学地球与环境学院的Jim McQuaid博士评论道:“实际上,空气污染是导致死亡的全球主要风险因素之一,据信负责全球十分之一的死亡。”
“我们的空气质量条纹描绘了全球趋势和浓度的显著变化。这些条纹凸显了在减少人们对劣质空气质量的暴露方面仍需做出相当大的努力,在一些地区,需要的量更是相当庞大!”
研究人员从著名的气候变暖条纹图像中获得灵感,设计了自己的视觉图以描绘户外颗粒物空气污染的变化趋势,这些颗粒物是由尘埃、污垢、烟灰或烟雾等微小液体或固体粒子组成,存在于大气中。
协助空气质量条纹项目数据的英国气象局高级科学家Steven Turnock博士表示:“将这些科学数据以空气质量条纹的方式呈现,有效地突显了基于地理位置的空气质量趋势的明显差异和劣质空气质量暴露的程度。”
该项目包括全球每个国家首都的条纹,还包括来自中国、印度和美国的另外两个城市。研究团队还加入了他们的城市,利兹、爱丁堡和埃克塞特。
最浅蓝的条纹与世界卫生组织在2021年制定的空气质量指南一致,而所有其他颜色均超过这些指南值。
通过结合计算机模拟数据和卫星观察,研究人员估计了从工业时代开始颗粒物浓度的变化。一位艺术家通过分析超过200张标记为“空气污染”的在线图像,开发了色彩调色板,以识别流行的色彩方案。
关键发现:
- 欧洲空气质量改善:视觉图显示,欧洲大部分地区颗粒物水平显著降低,特别是西欧。更严格的法规和技术进步有效降低了伦敦、布鲁塞尔和柏林等主要欧洲城市的颗粒物浓度。
- 中亚和非洲空气质量下降:表现出中亚和非洲众多城市(包括伊斯兰堡、德里和内罗毕)颗粒物污染的令人担忧的增加。快速城市化、工业发展和不足的监管框架正在推动这一令人震惊的趋势,给当地居民带来了巨大的健康风险。
- 全球不平等:这些图像展示了不同地区空气质量进展之间的明显差异,突显了在最受影响地区迫切需要针对性的国际努力来应对日益严重的空气污染危机。
- 自然来源的影响:某些地点显现出来自自然来源的显著影响,如沙漠灰尘和森林火灾,雅加达等地的污染水平低于预期,部分原因是其靠近海岸。
污染物的混合物
颗粒物或PM2.5直径小于人类头发的30分之一,能够轻易渗透深入我们的肺部。最小的颗粒能进入血液,对我们的健康产生影响;一些甚至在未出生婴儿的血液中被发现。
这些颗粒可以源于自然事件,例如火山喷发和沙漠,但也由人类活动产生,包括工业过程、汽车、农业、住宅燃烧和气候变化相关的火灾。
PM2.5与一系列健康并发症相关,包括呼吸问题如哮喘、肺部健康恶化、癌症和心脏病的风险增加,以及对糖尿病、阿尔茨海默病和帕金森病等各种疾病的易感性提高。
世界卫生组织建议,PM2.5的年均浓度不应超过每立方米空气5微克(5微克/立方米)。这一标准代表了被归类为非常好的空气质量的水平。必须认识到,医学科学并不承认任何安全水平的PM2.5。目前,全球99%的人口生活在超过这一阈值的水平,PM2.5浓度最高通常出现在低收入和中等收入国家。
AQ条纹使用年度平均值,以适应全年天气变化造成的波动,从而简化了不同地点之间的比较。然而,研究人员强调,即使是短暂暴露于高浓度也可能导致需要医疗救助的立即健康问题。
McQuaid博士补充道:“我们创建这些条纹是为了将计算机模型生成的复杂数据提炼成更容易理解的内容。”
“有趣的是,我们面临的主要挑战之一是确定色彩方案。我们最终选择了从蓝色到黑色的条纹,代表从清澈的蓝天到极高的污染水平的范围。”
“最终,我们联系了美国的同事(Douglas Hamilton),他的团队通过创建一套使用标记为‘空气污染’的在线图像的色彩调色板,与我们最初设计的非常接近,但能够得到外部验证令人放心。”
“对我来说,就是那一刻的领悟,当有人理解信息时;那突如其来的‘哦,我明白了!’我旨在使其足够简单,以便没有科学背景的人也能理解,而不需要深厚的知识。”
Pringle博士表示:“这些视觉图表明,减少空气污染是可以实现的;许多欧洲城市的空气质量在过去一个世纪显著改善,惠及公共健康。我们真心希望全球范围内也能实现类似的进步。”
空气质量条纹延续了2018年由爱德华·霍金斯教授在国家大气科学中心和雷丁大学发起的气候变暖条纹的传统,后者已成为气候变暖的广泛视觉代表。
霍金斯教授的工作还激发了描绘生物多样性丧失和海洋酸化的视觉图的创建。