NASA构建大气污染监测传感网络

今年七月，两架NASA的大气监测飞机将在华盛顿巴尔的摩地区和北马里兰执行科研任务，该项目DISCOVER-AQ—基于地表纵向观测资料的大气质量信息分析，旨在增强卫星对地面空气质量的监测能力。

     “A序列”监测卫星每天下午经过DISCOVER-AQ区域，卫星搭载的大气质量监测仪器难以识别出高污染区域和地表人类活动区域的污染情况。DISCOVER-AQ将结合飞机和地面站，更好的实现对地表空气污染的监测，研究人员通过融合来自太空飞行器和大气飞行器的观测数据，补足现有大气污染监测网络的数据缺失。

图：NASA的P-3B是一种四引擎涡轮螺旋桨飞机，持续飞行时间8至12小时

  P-3B飞机将在六个地面站之间15,000英尺到1,000英尺高度的低空走廊进行空气采样，主要测量二氧化氮和甲醛等导致臭氧生成的污染物。UC-12飞机将在26,000英尺的高度采样数据，特别是测量微粒和痕量气体污染。地面观测站方阵将为飞机监测信息提供补充数据。

图：P-3B的飞行路径和螺旋升降区域 图：经过的六个地面站之一

多数卫星搭载的观测仪器无法区分地面和高空的大气污染，此外云层、冰雪、沙漠沙地等特殊地貌也会对纵向观测数据产生干扰。研究人员希望了解，大气污染在清晨和下午交通高峰期的分布特征、下午地表臭氧含量达到峰值时其他高度的分布及变化、卫星观测各种类型污染的每日最佳时刻等。DISCOVER-AQ将帮助研究人员开发空气污染物在不同层次大气中分布和移动的全天候三维视图。

    世界卫生组织估计，空气污染造成每年全球大约200万人过早死亡，污染物可引发包括哮喘、心血管疾病、支气管炎疾病等。DISCOVER-AQ将提升改进空气质量分析和区域空气质量模型，利用DISCOVER-AQ升级卫星大气监测技术，将为国家范围内各个区域改善空气质量标准提供辅助。过去几十年全美国范围内臭氧和PM2.5含量已经有所下降，但仍然经常超出环保标准。过去五年里，马里兰州的臭氧和PM2.5含量平均每年超出环保标准36天和10天，去年臭氧含量超出环保标准43天。