流行病學(xué)家懷疑，空氣中的某些污染顆粒，使得每年有多達(dá)數(shù)百萬的人過早死亡。然而，在許多發(fā)展中國(guó)家，由于地表空氣污染檢測(cè)器的缺乏以及其他現(xiàn)實(shí)因素，我們無法得到關(guān)于這種污染顆粒的具體數(shù)據(jù)，哪怕是粗略的統(tǒng)計(jì)數(shù)字也很難估算。這些有問題的顆粒物，被稱為細(xì)顆粒物(PM2.5)，它的直徑小于或等于2.5微米，約為人類頭發(fā)絲的十分之一。這些小顆粒可以穿過人體正常的防御通道，滲透到肺部深處。

　　為了彌補(bǔ)地表PM2.5測(cè)量手段的缺失，環(huán)境學(xué)專家希望利用衛(wèi)星來提供一個(gè)地球全景圖。然而，衛(wèi)星儀器通常很難實(shí)現(xiàn)近地面空氣中細(xì)顆粒物的精確測(cè)量。問題就在于：大多數(shù)衛(wèi)星儀器無法將那些浮于地表的和懸于大氣層中的細(xì)顆粒物區(qū)分清楚。此外，云層也會(huì)遮擋衛(wèi)星儀器的視角。還有明亮的陸地表面，諸如雪地，沙漠，和城市的一些中心區(qū)域，這些也極大妨礙了衛(wèi)星儀器的觀測(cè)。

　　然而，今年夏天，衛(wèi)星的觀測(cè)視野略微變得清晰。因此，最新一期《環(huán)境健康展望(Environmental Health Perspectives)》雜志得以發(fā)表首張PM2.5長(zhǎng)期觀測(cè)的全球地圖。加拿大研究人員，來自達(dá)爾豪斯大學(xué)(Dalhousie University，該學(xué)校位于美麗的海港城市–哈里法斯，新斯科舍省)的Aaron van Donkelaar和Randall Martin將兩臺(tái)NASA衛(wèi)星儀器監(jiān)測(cè)儀器得到的氣溶膠總量相加，并且與電腦模型計(jì)算出的氣溶膠垂直分布量結(jié)合在一起，制作出了這張地圖。

圖中：顏色由深藍(lán)，淺藍(lán)，到黃色，暗紅，代表著PM2.5的濃度越來越高

　　他們的地圖，顯示了2001年至2006年P(guān)M2.5的平均值。它為這種危害人類健康的細(xì)顆粒物研究，提供了一個(gè)迄今為止最全面的看法。然而，相對(duì)那些早已建立了完善地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)地區(qū)，這項(xiàng)新混合技術(shù)并沒有給它們帶來更為精確的污染指數(shù)測(cè)量結(jié)果。

　　不過，這張地圖首次給一些發(fā)展中國(guó)家提供了PM2.5衛(wèi)星測(cè)量數(shù)據(jù)，這些國(guó)家還從未有過對(duì)其空氣污染水平的評(píng)估。

　　該圖顯示，從北非撒哈拉沙漠一直延伸到東亞的一大片區(qū)域，PM2.5污染指數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重。結(jié)合人口密度考量，它表明，全世界超過80%的人口正在呼吸著嚴(yán)重污染的空氣，污染指數(shù)甚至超過了世界衛(wèi)生組織給出的最小安全值，即每立方米10微克。美國(guó)PM2.5水平相對(duì)較低，不過中西部和東部一些中心區(qū)域的污染，依然清晰可見。

　　"我們還要繼續(xù)完善這張地圖，但它已經(jīng)是一個(gè)了不起的飛躍，"該地圖的締造者之一，大氣科學(xué)家馬丁說道："對(duì)于那些沒有能力進(jìn)行地表測(cè)量的地區(qū)，我們希望這些數(shù)據(jù)對(duì)他們能有所裨益。"

　　PM2.5健康影響的探討

　　讓我們深吸一口氣。就算空氣看起來純凈透明，可以肯定的是，你已經(jīng)吸入了數(shù)以百萬計(jì)的PM2.5顆粒。雖然這種顆粒人的肉眼不可見，但它在地球的大氣層中卻無處不在，而且它們的生成機(jī)制有自然因素，也有人為因素。研究人員仍在努力量化PM2.5自然與人為產(chǎn)生因素的精確百分比，顯而易見的是，這兩種來源都對(duì)新地圖中的那些熱點(diǎn)區(qū)域起到了推波助瀾的作用。

　　比如說，大風(fēng)在阿拉伯和撒哈拉沙漠區(qū)域卷起了大量沙塵。而在許多高度城市化的地區(qū)，比如中國(guó)東部和印度北部，有很多沒有安裝使用過濾裝置的發(fā)電廠和工廠，它們?cè)谌紵旱倪^程中，產(chǎn)生了盈千累萬的硫酸鹽和煙塵微粒。機(jī)動(dòng)車尾氣也制造出相當(dāng)多數(shù)量的硝酸鹽和其他微粒。此外，還有農(nóng)作物廢棄物焚燒和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的煤煙顆粒，科學(xué)家們稱之為黑碳物質(zhì)。

　　美國(guó)楊百翰大學(xué)的教授，流行病學(xué)家，及該領(lǐng)域世界領(lǐng)先的專家之一Arden Pope為我們解釋道，城市空氣中，人為產(chǎn)生的顆粒往往占據(jù)主導(dǎo)地位。人們天天呼吸著這些空氣，同時(shí)這些粒子也讓醫(yī)學(xué)專家最為頭疼。這是因?yàn)椋^小的PM2.5顆粒可以穿透人體呼吸道的防御毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)，也就是鼻腔中的鼻纖毛。這些鼻纖毛在人體結(jié)構(gòu)中起到一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的，篩選較大顆粒的作用。

　　一些細(xì)小的顆粒能深達(dá)人體肺部，有些超細(xì)顆粒甚至可以滲透進(jìn)血液，從而引發(fā)人體整個(gè)范圍的疾病，包括哮喘，心血管疾病，支氣管炎，等等等等。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)估計(jì)，僅在美國(guó)，被PM2.5顆粒污染的空氣就導(dǎo)致每年約60,000人死亡。

　　雖然我們已經(jīng)知道，PM2.5是一類可以造成人類健康隱患的粒子，研究者們還未成功地篩選出，該為此負(fù)責(zé)任的特定類型粒子。Pope教授談道："哪些類型的粒子對(duì)人體最為有害，關(guān)于這個(gè)問題人們?nèi)栽跔?zhēng)論不休，我們暫時(shí)還不明了，最具危害性的，到底是硫酸鹽，硝酸鹽，還是細(xì)微粉塵顆粒。"

　　現(xiàn)有的最大癥結(jié)是：PM2.5中各種顆粒混雜，而且經(jīng)常還產(chǎn)生新的混合粒子，衛(wèi)星儀器和地面監(jiān)測(cè)儀器很難去辨別解析出其中的單個(gè)粒子。

　　衛(wèi)星技術(shù)引導(dǎo)PM2.5研究的未來

　　對(duì)于試圖解決這一問題，和PM2.5其他未解謎團(tuán)的研究者而言，這張新的地圖，以及圍繞它的相關(guān)研究，都將在未來引導(dǎo)他們的研究方向。比如，最基本的問題：全球各地，空氣污染危及健康的具體人數(shù)到底是多少? 馬丁說："我們可以清楚地看到，為數(shù)不少的人們暴露在高濃度懸浮顆粒環(huán)境中，不過，到目前為止，還沒有人去研究這在人類死亡和疾病中的關(guān)系。流行病學(xué)主要關(guān)注的還是發(fā)達(dá)國(guó)家，比如北美和歐洲。"

　　現(xiàn)在，有了這張地圖和一些相關(guān)數(shù)據(jù)，流行病學(xué)家可以開始著手研究長(zhǎng)期暴露在高濃度微粒的環(huán)境中，會(huì)給人類健康造成何種影響。尤其是，亞洲那些快速發(fā)展的城市，和北非一些沙塵區(qū)域，此項(xiàng)研究一向匱乏。這些新的信息對(duì)于美國(guó)或西歐一些地區(qū)也將大有裨益，那些區(qū)域長(zhǎng)久以來都使用地表探測(cè)器的結(jié)果作為衡量空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。

　　研究人員從多個(gè)儀器中采集數(shù)據(jù)，有裝載在Terra衛(wèi)星上的多角度成像光譜儀(MISR)，還有Aqua和Terra衛(wèi)星上的中等分辨率成像光譜儀(MODIS)，此外，他們還使用一種化學(xué)輸送模型，也即GEOS-Chem技術(shù)來繪制這張新地圖。

　　然而，制作這張地圖的研究人員強(qiáng)調(diào)，我們并不能從此地圖得出關(guān)于全球各地區(qū)PM2.5的排放量水平的結(jié)論。來自馬里蘭州NASA戈達(dá)德航天中心(Goddard Space Flight Center)，且參與發(fā)布這份報(bào)告的遙感專家Ralph Kahn對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)解釋，盡管研究人員Aaron van Donkelaar通過應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，給我們提供了一個(gè)更為清晰的細(xì)微顆粒全球視野，可是，對(duì)于某些區(qū)域來講，不確定的因素可能使它們的PM2.5預(yù)估值偏低了25%或更多。

　　為了提高對(duì)懸浮顆粒的了解，NASA的科學(xué)家們計(jì)劃參加一系列的現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)，以及眾多的衛(wèi)星飛行任務(wù)。以NASA戈達(dá)德航天中心為例，中心管理人員正致力于加強(qiáng)和擴(kuò)大一個(gè)名為AERONET的全球網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將所有的地表顆粒監(jiān)測(cè)器緊密相連。此外，今年的晚些時(shí)候，來自紐約戈達(dá)德太空研究所(GISS)的科學(xué)家們也將著手分析從Glory衛(wèi)星接收到的第一份數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星攜帶了一種創(chuàng)新性儀器—偏光儀，它可以采用新的方式去測(cè)量細(xì)微顆粒特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有空間氣溶膠技術(shù)測(cè)量?jī)x器的互補(bǔ)。

　　戈達(dá)德地球科學(xué)技術(shù)中心主管Raymond Hoff坦言："要實(shí)現(xiàn)利用衛(wèi)星技術(shù)測(cè)量空氣污染的全部潛能，我們還有很多工作要做。"他最近在《空氣與廢物管理協(xié)會(huì)》學(xué)術(shù)期刊中發(fā)表了一系列詳實(shí)論述,然后，他補(bǔ)充說道："但是，這已經(jīng)是我們邁出的重要一步。" (來源：譯言網(wǎng)）