現(xiàn)在北京和上海都開始監(jiān)測PM2.5了,盡管這只是剛剛開始但這對環(huán)境保護(hù)有著很好的推動作用。對中國其他地區(qū)的污染監(jiān)測目前只有PM10的數(shù)據(jù)。對空氣污染關(guān)注的朋友一定也很想了解自己所在地區(qū)PM2.5的情況。最近在網(wǎng)上看到一篇文章介紹了美國耶魯大學(xué)的科學(xué)家AngelHsu 和他的團(tuán)隊(duì)根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)繪制出中國整個(gè)國家PM2.5污染的地圖。

雖然測量PM2.5最好是靠近地面收集污染數(shù)據(jù),但通過衛(wèi)星測量也有其優(yōu)勢。衛(wèi)星可以在高空通過測量光線被細(xì)顆粒堵塞了多少來算出顆粒在大氣中的濃度,同時(shí)還可以分析這些顆粒的化學(xué)成分、大小和分布來估計(jì)PM2.5的污染狀況。使用衛(wèi)星的缺點(diǎn)是對于地表面明亮的區(qū)域如雪原和沙漠,由于反光背景較亮衛(wèi)星不太容易分辯出大氣中的顆粒和靠近地面的顆粒。
上面這張圖是他們繪制的PM2.5年平均分布地圖(2007)。
世界衛(wèi)生組織的指南建議,PM2.5超過每立方米10微克就不安全了。但是大部分國家把年均濃度上限定為15微克/立方米,日均濃度的上限定為35微克/立方米。從這張地圖上看到除了西藏和黑龍江外每一個(gè)省的PM2.5年平均值都高于10微克。山東和河南兩省的PM2.5是最高的都超過了50微克/立方米。雖然北京市的污染有時(shí)非常嚴(yán)重甚至超過500微克,但是因?yàn)檫@張圖只是代表年平均值(~40微克)所以看上去還不是污染最為嚴(yán)重的地區(qū)。
下面這張圖是2008-2010年期間中國PM2.5年平均分布圖,由達(dá)爾豪斯大學(xué)(DalhousieUniversity,Canada)的科學(xué)家Aaron van Donkelaar 繪制,測繪資料來自衛(wèi)星Terra。從圖中可以看出人口多的和工業(yè)發(fā)達(dá)的省份PM2.5的濃度也相對高。污染比2007年更嚴(yán)重。除了山東、河南外河北、江蘇的年平均PM2.5也超過40微克/立方米。(http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=77495)
再看看人口分布地圖,圖中人口數(shù)據(jù)是2002年的,目前的人口應(yīng)當(dāng)還會比圖示中的多。人口用顏色表示,紅色表示600人/每平方千米,顏色越淺人口越少。不難看出人口大省也是空氣污染嚴(yán)重的省份。
這是根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)測繪的全球PM2.5分布圖。圖下方的顏色標(biāo)尺是PM2.5的濃度。圖中看到那些人口密集,制造業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)包括中國、印度和歐洲都是污染嚴(yán)重的地方。(圖來自網(wǎng)絡(luò))
這是美國宇航局(NASA)的衛(wèi)星圖。人們利用衛(wèi)星可以干不少事情,其中Aqua和Terra都是用來檢測大氣中空氣污染的。(圖片來自http://acmg.seas.harvard.edu/curresh.html)
PM2.5-可吸入肺顆粒飄到了哪里?
PM2.5-可吸入顆粒是來自各種燃料的燃燒,包括煤炭燃燒,柴油汽油燃燒排放的尾氣。燃燒和熱氣流通過金屬等可以產(chǎn)生好多有害的化學(xué)小分子物質(zhì)。對人體的危害主要是來自粘在顆粒上有毒的化學(xué)物質(zhì)二氧化硫、氮氧化物、重金屬等等。這些小顆粒在空氣中并不能被降解,而是在大氣中飄散著在地球表面積累著。下面這張照片是從飛機(jī)上拍的太平洋上空。
照片中可以看到飛機(jī)機(jī)翼下面那些灰霧狀的PM2.5空氣污染。在飛機(jī)機(jī)翼上方是沒有污染的藍(lán)天。(照片來自老高)
這張是在美國俄勒岡州的上空,可以看到海拔3000多米的山蜂。白雪復(fù)蓋的山峰下發(fā)灰色也像是空氣污染。
下面這張圖是2003年南加州的森林火災(zāi)的衛(wèi)星照片。當(dāng)時(shí)大火燒了好多天。方圓好多公里都可以見到大火的煙霧。
2003年野火肆虐加州南部,地面?zhèn)劾劾?,空中煙霧彌漫。從這些火災(zāi)的例子中可以看出利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以了解嚴(yán)重的局部地區(qū)的空氣污染和污染的走向。這張圖像是由美國國家航空航天局的EOSAqua衛(wèi)星上的中分辨率成像光譜儀(MODIS)所測。圖中清楚地看到火光和沖天的煙霧。Aqua衛(wèi)星在可以在NASA衛(wèi)星圖中找到,在圖的中間那個(gè)。(SeaSpace Corp.)
地球上我們?nèi)祟愔圃斓目諝馕廴绢w粒PM2.5還在空氣中飄浮著四處擴(kuò)散著,累積著,只增不減。產(chǎn)生PM2.5多的地方濃度高危害也大,如果空氣污染得不到有效控制,它給人類和所有需要呼吸的生物帶來的危害實(shí)在是難以估量!
補(bǔ)充:由Aqua衛(wèi)星測繪的兩張華北地區(qū)的衛(wèi)星圖。2012年1月10日霧霾覆蓋了華北平原使交通堵塞。北京機(jī)場的43架航班取消,80架延遲起飛。當(dāng)時(shí)能見度只有200米。第二天風(fēng)把薄霧向東吹散能見度明顯見好。(資料來自NASA網(wǎng)頁)
霧霾覆蓋了華北平原, 2012.1.10衛(wèi)星圖。
由于大風(fēng)的作用,能見度明顯好轉(zhuǎn),但是霧霾仍很嚴(yán)重。2012.1.11 衛(wèi)星圖。
愛華網(wǎng)



