新的衛(wèi)星測量結果顯示洛杉磯的空氣確實受到污染

掃描了美國數(shù)十個城市上方的天空的科學家們發(fā)現(xiàn)了關于懸浮在洛杉磯上空的煙霧的令人驚訝的發(fā)現(xiàn)：其主要成分之一沒有像過去那樣迅速消失。

這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋為什么盡管氮氧化物排放量持續(xù)下降，但空氣質量曾經穩(wěn)定的改善卻幾乎停滯在那里。這也表明洛杉磯空氣的特殊化學性質可能會使未來的清理工作變得復雜。

“這肯定的，為什么我們在洛杉磯的一個時刻，這是很難得到的空氣凈化器的一部分，”羅納德·科恩，在加州大學伯克利分校的大氣化學家誰報道在雜志的調查結果說，科學。

科恩和他的前研究生約書亞·勞納(Joshua Laughner)指出了近年來其他城市中氮氧化物(統(tǒng)稱為NOx)的水平與排放量不合時宜。但是差異對洛杉磯尤為重要，因為這里的污染物非常豐富。

加州理工學院的大氣化學家約翰·塞恩菲爾德(John Seinfeld)說：“這項研究的結果對于指明減少霧霾的道路非常重要。”

氮氧化物-一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的組合-由機動車輛和工業(yè)機械(例如發(fā)電廠，鍋爐，渦輪機和水泥窯)產生。

當NOx分子與揮發(fā)性有機化合物(來自車輛以及大量家用和商用產品)混合并暴露在陽光下時，它們會幫助形成諸如臭氧的污染物。

科恩說，從2006年到2013年，美國大多數(shù)城市的NOx排放量每年以大約7%的速度下降?？茖W家們認為這些排放量與空氣中的氮氧化物含量之間存在直接關系。該想法認為，NOx在空氣中持續(xù)時間長短的任何變化都不會對這些水平產生太大影響。

“我們想知道的是，這種假設是真的嗎?” 科恩說。

為了找到答案，他和拉納使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)測量了美國28個城市(包括孟菲斯，印第安納波利斯和紐約)中的二氧化氮，這是整個氮氧化物的良好替代。他們專注于城市中心，大概是該地區(qū)NOx排放的震中，并測量了這些水平隨距離下降的速度。

事實證明，在不同城市中，分子在被化學反應分解之前停留在大氣中的時間似乎隨著時間的流逝而變化。

科恩說：“它在過去十年中發(fā)生了變化，并且以非常有趣的方式發(fā)生了變化。” “在某些地方，壽命變長了，在某些地方，壽命變短了。在某些地方，一次又一次地做了。”

在洛杉磯，孟菲斯和華盛頓特區(qū)等城市，這些NOx的壽命從2006年下降到2010年左右。然后，它們又開始攀升。

這可能有助于解釋為什么在洛杉磯空氣中的NOx總量持續(xù)下降多年后，這種下降趨勢在2010年左右開始放緩，直到2013年(研究涵蓋的最新年份)幾乎趨于平穩(wěn)。

科恩說，在洛杉磯和其他地方，NOx壽命的差異可能部分是由于每個城市上方大氣的特殊化學組成所致。

科恩說：“我們不能解釋為什么一些城市以一種方式行事，為什么以另一種方式行事。” “我們認為這是因為我們不了解那些城市中的有機分子。”

洛杉磯的減排似乎確實起到了很大作用。考慮到NOx壽命的變化，研究人員估計2006年洛杉磯上方的空氣中有41噸以上的NOx。到2010年，大約有27公噸。這是同期所有城市中跌幅最大的城市。

但是，自2010年以來，下降速度有所放緩，幾乎持平，2013年僅下降至25公噸。

洛杉磯的NOx排放量高出第二名的芝加哥(近17公噸)和第三名的底特律(略低于12公噸)。

科恩說，由于一些不可避免的原因，洛杉磯開始的NOx太多了。首先，有很多人有很多車。其次，城市位于盆地中，這使得空氣中的化學物質很難逸出。

塞恩菲爾德說：“洛杉磯始終處于領先地位。” “這是煙霧第一次出現(xiàn)的地方。”

但勞恩納說，把重點放在氮氧化物的總量上并不是一個公平的比較，因為估算是基于包含給定市中心的縣的排放量。這意味著洛杉磯縣整個4,751平方英里的排放均歸因于洛杉磯，而紐約市僅因曼哈頓22.8平方英里的排放而受累。(大蘋果公司的五個行政區(qū)中的每個行政區(qū)都是一個獨立的縣。)

當科學家觀察每個城市空氣中的NOx濃度時，紐約在2013年位居榜首，每平方厘米4.7萬億個分子。芝加哥緊隨其后，達到4.1萬億次。洛杉磯以4萬億次排名第三。

在研究期間，洛杉磯的集中度也有了最大的改善，下降了45%，而紐約和華盛頓特區(qū)約為40%，芝加哥約為36%。

勞恩納(Laughner)現(xiàn)在是加州理工學院(Caltech)的一名博士后學者。他說，自2013年以來，洛杉磯上空的情況可能已有所改善。

他說：“最近幾年帕薩迪納的一些表面氮氧化物的確顯示出減少的趨勢。”

下一步是找出導致這些NOx行為差異的因素。科恩說，可能的罪魁禍首是每個城市的揮發(fā)性有機化合物的特殊組成。

至于在完成這項研究后他更喜歡住的地方，科恩說，他仍然很喜歡他在舊金山東灣的家庭基地，盡管這個決定與氮氧化物的含量無關。

他說：“我不會根據(jù)這些圖表選擇一個城市。” “洛杉磯的空氣污染比其他地方更嚴重，但是還有許多其他充分的理由讓人們住在洛杉磯。”

從長遠來看，大氣化學的更好的理解應該可以幫助科學家們提出對策，以改善城市的空氣質量。

“我們應該做到這一點，以便人們可以根據(jù)除呼吸空氣質量以外的其他標準選擇居住地。”