十年空气质量怎么变化 NASA的科学家如是说！
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导读： 美国航空航天局(NASA)的科学家布赖恩·邓肯可能没有想到,他的《三城计》,一段关于北京、洛杉矶和亚特兰大空气质量的视频又被刷到十万+。虽然在录制这段视频时,他还没来过北京,并且误把景山公园里的寿皇殿当成了故宫。OFweek节能环保网讯 美国航空航天局(NASA)的科学家布赖恩·邓肯可能没有想到,他的《三城计》,一段关于北京、洛杉矶和亚特兰大空气质量的视频又被刷到十万+。虽然在录制这段视频时,他还没来过北京,并且误把景山公园里的寿皇殿当成了故宫。2015年底,邓肯课题组发布了对于全球空气质量的监测数据,特意提到了中国的空气质量变化,并接受了笔者采访。谁能想到因为空气质量改善,北京竟然和叙利亚被一起提起。2015年12月中旬,美国航空航天局(NASA)发布了年间,卫星记录NO2(二氧化氮)的数据。在介绍短片中,该项目副主任,NASA戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)大气化学和动力学实验室科学家,布赖恩·邓肯(Bryan Duncan)特意提到了两个NO2降低的地区:北京和战火中的叙利亚。NO2主要来自汽车尾气和燃煤排放,这种棕红色的气体是我国例行监测的六项大气污染物之一,也是PM2.5的前体物。在NASA的东亚NO2趋势图中,中国的大部分为灰色,华北地区呈现出大片的棕红色,个别地区是刺眼的鲜红色。北京、上海和长三角地区呈现出蓝色。年东亚地区NO2浓度变化邓肯告诉笔者,红色和蓝色分别反映了显著上升和下降,灰色代表变化不显著。年,上海、珠三角的NO2下降明显,北京也有下降,但是显著性不强。日,邓肯关于此研究刚发表的论文中,列出了中国19个城市的NO2变化,其中升幅最大的是泉州和武汉,达到了40%以上,降幅最大的是广州、东莞和深圳,降幅也达到40%以上。论文提出,对于北京和上海来说,减排量可能比卫星观察到的变化更大。因为周边地区的NO2都是上升的,很容易传输过去。单以2014年来看,所有城市的NO2都下降了。数据来自:布赖恩·邓肯NO2改善并不意味着PM2.5一定会下降。在NO2趋势图上,华北地区一大片棕红色中,北京仅是一个微弱的蓝点。虽然从未来过中国,但邓肯很关心北京,他还向美国公众讲授北京空气污染的故事,只是误把景山公园里的寿皇殿当成了故宫。过去十年,北京的空气真的变好了吗,全国其他地区的变化呢?邓肯接受了笔者专访。导读： 美国航空航天局(NASA)的科学家布赖恩·邓肯可能没有想到,他的《三城计》,一段关于北京、洛杉矶和亚特兰大空气质量的视频又被刷到十万+。虽然在录制这段视频时,他还没来过北京,并且误把景山公园里的寿皇殿当成了故宫。沪、珠三角下降 华北上升? 笔者:NO2十年来全球的趋势是怎样的?邓肯:得益于环境治理,过去十年里,美国、西欧和日本的NO2是下降的。而在世界上其他地区,因为燃油和燃煤的增长,NO2都是上升的。? 笔者:中国的情况如何?邓肯:在中国,NO2是上升的,但在一些地区是下降的。下降最多的是上海和珠三角的广州、深圳、东莞、香港,降幅位于25%-50%之间,具有统计上的显著性,不确定性较低。华北平原地区NO2上升了20%-50%。但北京是降低的,只是降幅不如上海,只有10.3%,并且统计上的显著性较低,不确定性较高。过去十年,北京的面积增长了四倍,这使得NO2的下降很令人印象深刻。? 笔者:北京NO2下降在统计上的显著性较低,能否下定论说北京是下降的?邓肯:在我们的研究中,一个城市NO2变化水平是以0.3×0.3经纬度来计算的,就像是一个大约30×30平方千米的盒子,因为这是典型的城市规模面积。在以北京市区为核心的盒子里,我们计算了30×30平方千米(面积略大于北京五环路以内地区)区域上NO2的平均变化是:下降10.3%。可是北京太大了,远远大于30×30平方千米。在更大的、包含了整个北京的区域,例如100×100平方千米范围,NO2上升、下降和没有变化的区域都有,所以NO2在北京的空间变化很复杂,仅仅一个平均数不能代表其复杂性。上图为北京和上海NO2浓度,从左至右:(左):2014年对流层NO2柱浓度 (中):年NO2浓度变化,红色和蓝色分别反映了显著上升和下降,灰色代表变化不显著 (右):年NO2浓度变化率。? 笔者:全球城市都是使用同一尺寸吗?为什么不用不同的尺寸,这样北京就可以全部包含进去了?邓肯:是的,全球的城市都是用的0.3×0.3经纬度的盒子,因为我们很难确定全球195个城市的范围。大多数城市和北京一样,通常都有NO2上升、下降和没有变化的区域。我们以首尔的大都市区来作为例子研究过,发现在不同尺寸的盒子里,NO2的变化是明显不同的。? 笔者:为什么不同城市的不确定性差异很大,从10%-20%不等,例如北京就是13.1%?邓肯:有的城市每个月的NO2变化差异很大。例如,在北京,有时候冬季污染多,有的冬季污染少。这种变异性提高了不确定性。而且,对于北京来说,年际差异也很大。减排措施是有效的? 笔者:上海和珠三角NO2浓度下降,意味着对于机动车的控制,以及工厂脱硝是有效的?邓肯:NO2主要来自燃油和燃煤排放,降低排放的最好方法是安装排放控制设备,减少燃煤和燃油的使用。或是控制交通,让机动车的行驶更高效。在NO2下降的地方,意味着当地对于NO2减排的措施是有效的。? 笔者:你们怎么排除气象条件的影响?邓肯:的确,正如对其他污染物一样,气象条件会影响NO2的水平。在气候变化的背景下,气象会持续发生改变。不过,NO2在中国一些地区的降幅非常大。例如,过去十年,深圳和上海各下降了42%和30%。而华北平原一些城市的上升也很大。这些大幅度的上升和下降的确不能归因于气象条件了,而是和排污改变相关。? 笔者:如你所言,如果这些措施是有效的,为何华北平原的NO2还是上升了?因为在2013年启动大气污染防治行动计划之后,几乎所有的城市都采取了机动车、燃煤的管控措施。邓肯:华北平原地区上升的原因是因为电力需求增长、工业排放,以及移动源污染。过去十年,中国的经济发展如此迅速,作为世界生产中心,需要更多的电力来维持全世界对于产品的需求。我正在使用的笔记本是中国制造,我的电话、椅子、太阳能板、耳机、电视、相机,等等都是。很有意思的是,我们发现在华北地区,NO2在年是下降的,我不知道这是大气污染防治行动计划的成效,还是因为中国经济下行,或者二者都有。我希望是因为环境治理的作用,这样中国的空气质量才会持续改善。导读： 美国航空航天局(NASA)的科学家布赖恩·邓肯可能没有想到,他的《三城计》,一段关于北京、洛杉矶和亚特兰大空气质量的视频又被刷到十万+。虽然在录制这段视频时,他还没来过北京,并且误把景山公园里的寿皇殿当成了故宫。SO2甚至低于2005年? 笔者:关于其他污染物,比如SO2和甲醛的全球变化趋势是什么?邓肯:对于SO2,世界上不同地区的趋势变化不同。总体而言,SO2在美国东部和欧洲地区是下降的。但是在印度,因为煤炭消耗的增加,浓度是上升的。甲醛是VOCs(挥发性有机物)的指标,包括树木的释放和工厂的排放。因为温度和降水对于树木排放VOCs的影响很大,VOCs的年际变化很大。? 笔者:这意味着我们不能判断出过去十年VOCs的变化,并剥离出人类排放的贡献?邓肯:有些甲醛的数据可以反映出人类排放的VOCs,但是将人类的排放从自然释放中区分开来很难。此外,通过卫星监测甲醛也很难。不过,科学家们一直在继续提高数据质量,将来可能识别出人类排放。? 笔者:中国的SO2变化趋势是怎样的?邓肯:对于SO2,我们关注的是区域而非城市水平。中国的情况很复杂,据我们观察,年是上升的,是下降的,年又反弹了,之后又下降。总体而言,中国的SO2是处于甚至低于2005年的水平。? 笔者:中国人最关注是PM2.5,10年来的变化趋势如何?邓肯:我是NO2的研究者,建议你采访埃默里大学的公共卫生学院副教授刘阳。刘阳:我们在2015年7月发表了一篇论文,结合了多种卫星、气象和土地利用数据,以及2013年以来我国已有的地面监测数据,开发了中国地区的高级空间统计学模型,反演了中国年的PM2.5全国浓度分布变化趋势。研究发现,在2007年以前,全国范围内PM2.5浓度呈现高速增长的趋势。自2008年起,全国大部地区浓度出现很缓慢但是统计上显著的下降,平均每年0.46微克/立方米。当然有一些例外地区,比如四川盆地、河北、山东等地是上升的。具体到地区,自2008年以后北京和上海PM2.5浓度没有显著变化,珠三角地区的PM2.5浓度明显下降,降幅达到每年1.5微克/立方米。卫星数据可监测火电厂排放? 笔者:在你们的空气质量网站上的数据是如何被科学家和公众使用的?邓肯:网站允许所有的人免费下载数据和图片。有很多甚至太多的数据。? 笔者:你曾经说过,可以从太空看到火电厂排放设施使用情况,能不能详细介绍下?邓肯:美国从2008年开始要求火电厂减少NO2排放量,卫星数据可以很容易地察觉到污染控制设施有没有启用,因为一旦启用,NO2的污染水平立马就会降低。? 笔者:你们会用这个方法来惩罚不启用减排措施的工厂吗?邓肯:那是美国环保局的事,他们依赖于自己的监测仪器。不过,使用卫星数据来观察火电厂排放量的变化很重要,因为世界上大多数的火电厂不会监测自己的排放。通过卫星估算的排放可以用于空气污染和气候研究中的计算机模拟。? 笔者:中国的专家称,月的雾霾比往年严重是因为厄尔尼诺现象导致的静稳天气,从而污染物无法扩散,你怎么看这个解释?邓肯:北京PM2.5浓度高的确是因为静稳天气导致污染物聚集,世界上很多城市的冬天里都会发生。我不是厄尔尼诺现象的专家,不过我的确知道,因为厄尔尼诺现象,美国东部今年冬天非常温暖。所以,厄尔尼诺现象也对中国的气象产生影响,我不觉得惊讶。? 笔者:你的论文中提到,来自中国的污染可能影响了韩国和日本,降低了他们当地的减排效果。对于这样的跨界污染,你的证据是什么?邓肯:中国对于韩国的影响在卫星的霾照片上可以看得很清楚,这也不是新闻了。对于NO2,在中国北部和朝鲜半岛之间的黄海海域、NO2排放量极低的朝鲜,NO2是上升的,升幅还不小,很可能是由于中国排放量增加导致。
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NASA最新研究：二氧化碳让地球变得更绿
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（原标题：最新研究：二氧化碳让地球变得更绿）
过去几十年间，由于二氧化碳浓度增加，地球上绿植面积急剧增加，许多曾经的冰原、沙漠如今都变成了绿洲。（图片来源：雅虎新闻网）中国日报网4月30日电(实习生 张家欢) 据雅虎新闻网28日报道，美国国家航空航天局(NASA)最近一项新研究表明，大气中过量的二氧化碳使得地球上绿植面积在过去几十年急剧增加。在世界各地，曾经的一些冰原、荒地和沙漠如今都变成了绿洲。根据该研究，1982年到2009年间，因碳排放而增加的绿色植被面积相当于美国的陆地面积。这听上去可能是件好事，但研究人员提醒道，环境的改变可能会造成不可预见的长期后果。而本次研究的第一作者认为：“这会从根本上改变气候系统中的水循环和碳循环。”二氧化碳：植物的“肥料”地表面积的32%是绿色植物。这些植物依靠二氧化碳和阳光产生糖分以供生长----这一过程被称为“光合作用”。此前就有研究发现，二氧化碳能提高光和效率，从而加速植物生长。另有研究表明，植物是大气中二氧化碳的主要吸收体之一。人类活动，比如说驾车或者燃煤，每年会排放100亿吨二氧化碳，其中一半都被植物吸收。该研究的共同作者，北京大学城市与环境科学学院朴世龙教授说：“尽管我们的研究并未涉及绿化和植物的碳存储之间的关系，但其他一些研究表明，20世纪80年代后地球上碳汇不断增加，该进程与地球绿化的时间完全一致。”然而，此前并不明确地球近些年出现的这种绿化现象，是否由大气中惊人的二氧化碳含量(50万年来的最高水平)导致。毕竟降雨、阳光、土壤中的氮含量以及土地使用的变化等因素都会影响植物的长势。
为了弄清地球出现绿化现象的原因，来自全世界的研究人员对NASA收集的卫星数据进行了分析，并用数学模型和计算机模拟的方法研究上述变量将会如何影响该现象。在比较了不同的模型和卫星数据之后，研究人员发现约70%的绿化现象都是由大气层中过高的二氧化碳浓度导致的。排在第二位的影响因素是氮，其比例只占到9%。气候变暖仍令人担忧大量研究表明，过量的碳排放会引发诸多严峻问题，比如说气候变暖、冰层融化、海平面上升及许多灾害性天气。法国气候和环境科学实验室(LSCE)副主任菲利普•恰伊说：“研究表明植物会不断地适应二氧化碳浓度的增加以及二氧化碳施肥效应的逐渐减缓。”
本文来源：中国日报网
责任编辑：郭浩_NT5629
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