关于PM2.5-4:卫星监测PM2.5的分布;PM2.5-可吸入肺颗粒飘到了

卫星监测PM2.5的分布
现在北京和上海都开始监测PM2.5了,尽管这只是刚刚开始但这对环境保护有着很好的推动作用。对中国其他地区的污染监测目前只有PM10的数据。对空气污染关注的朋友一定也很想了解自己所在地区PM2.5的情况。最近在网上看到一篇文章介绍了美国耶鲁大学的科学家AngelHsu 和他的团队根据卫星数据绘制出中国整个国家PM2.5污染的地图。

关于PM2.5-4:卫星监测PM2.5的分布;PM2.5-可吸入肺颗粒飘到了
虽然测量PM2.5最好是靠近地面收集污染数据,但通过卫星测量也有其优势。卫星可以在高空通过测量光线被细颗粒堵塞了多少来算出颗粒在大气中的浓度,同时还可以分析这些颗粒的化学成分、大小和分布来估计PM2.5的污染状况。使用卫星的缺点是对于地表面明亮的区域如雪原和沙漠,由于反光背景较亮卫星不太容易分辩出大气中的颗粒和靠近地面的颗粒。



上面这张图是他们绘制的PM2.5年平均分布地图(2007)。
世界卫生组织的指南建议,PM2.5超过每立方米10微克就不安全了。但是大部分国家把年均浓度上限定为15微克/立方米,日均浓度的上限定为35微克/立方米。从这张地图上看到除了西藏和黑龙江外每一个省的PM2.5年平均值都高于10微克。山东和河南两省的PM2.5是最高的都超过了50微克/立方米。虽然北京市的污染有时非常严重甚至超过500微克,但是因为这张图只是代表年平均值(~40微克)所以看上去还不是污染最为严重的地区。

下面这张图是2008-2010年期间中国PM2.5年平均分布图,由达尔豪斯大学(DalhousieUniversity,Canada)的科学家Aaron van Donkelaar 绘制,测绘资料来自卫星Terra。从图中可以看出人口多的和工业发达的省份PM2.5的浓度也相对高。污染比2007年更严重。除了山东、河南外河北、江苏的年平均PM2.5也超过40微克/立方米。(http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=77495)






再看看人口分布地图,图中人口数据是2002年的,目前的人口应当还会比图示中的多。人口用颜色表示,红色表示600人/每平方千米,颜色越浅人口越少。不难看出人口大省也是空气污染严重的省份。



这是根据卫星数据测绘的全球PM2.5分布图。图下方的颜色标尺是PM2.5的浓度。图中看到那些人口密集,制造业发达的地区包括中国、印度和欧洲都是污染严重的地方。(图来自网络)



这是美国宇航局(NASA)的卫星图。人们利用卫星可以干不少事情,其中Aqua和Terra都是用来检测大气中空气污染的。(图片来自http://acmg.seas.harvard.edu/curresh.html)

PM2.5-可吸入肺颗粒飘到了哪里?

PM2.5-可吸入颗粒是来自各种燃料的燃烧,包括煤炭燃烧,柴油汽油燃烧排放的尾气。燃烧和热气流通过金属等可以产生好多有害的化学小分子物质。对人体的危害主要是来自粘在颗粒上有毒的化学物质二氧化硫、氮氧化物、重金属等等。这些小颗粒在空气中并不能被降解,而是在大气中飘散着在地球表面积累着。下面这张照片是从飞机上拍的太平洋上空。


照片中可以看到飞机机翼下面那些灰雾状的PM2.5空气污染。在飞机机翼上方是没有污染的蓝天。(照片来自老高)



这张是在美国俄勒冈州的上空,可以看到海拔3000多米的山蜂。白雪复盖的山峰下发灰色也像是空气污染。

下面这张图是2003年南加州的森林火灾的卫星照片。当时大火烧了好多天。方圆好多公里都可以见到大火的烟雾。

2003年野火肆虐加州南部,地面伤痕累累,空中烟雾弥漫。从这些火灾的例子中可以看出利用卫星数据可以了解严重的局部地区的空气污染和污染的走向。这张图像是由美国国家航空航天局的EOSAqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)所测。图中清楚地看到火光和冲天的烟雾。Aqua卫星在可以在NASA卫星图中找到,在图的中间那个。(SeaSpace Corp.)

地球上我们人类制造的空气污染颗粒PM2.5还在空气中飘浮着四处扩散着,累积着,只增不减。产生PM2.5多的地方浓度高危害也大,如果空气污染得不到有效控制,它給人类和所有需要呼吸的生物带来的危害实在是难以估量!

补充:由Aqua卫星测绘的两张华北地区的卫星图。2012年1月10日雾霾覆盖了华北平原使交通堵塞。北京机场的43架航班取消,80架延迟起飞。当时能见度只有200米。第二天风把薄雾向东吹散能见度明显见好。(资料来自NASA网页)

雾霾覆盖了华北平原, 2012.1.10卫星图。


由于大风的作用,能见度明显好转,但是雾霾仍很严重。2012.1.11 卫星图。

  

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