【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，Nature Communications(《自然?通訊》)在線發(fā)表了武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院、碳中和研究院李四維教授與電子信息學(xué)院龔?fù)淌趫F(tuán)隊(duì)關(guān)于臭氧遙感的最新聯(lián)合研究成果。論文題目為“Unraveling overestimated exposure risksthrough hourly ozone retrievals from nextgenerationgeostationary satellites”(基于新一代地球靜止軌道衛(wèi)星小時(shí)級(jí)臭氧反演揭示暴露風(fēng)險(xiǎn)高估機(jī)制)。李四維教授與博士生宋戈為論文共同第一作者，李四維為論文通訊作者。
準(zhǔn)確估算環(huán)境臭氧(O?)濃度對(duì)評(píng)估其健康影響和制定有效控制策略至關(guān)重要。目前主要依賴極軌衛(wèi)星的監(jiān)測(cè)方法存在明顯局限：每日單次測(cè)量無法反映臭氧污染的顯著晝夜變化特征。本研究創(chuàng)新性地利用新一代配備紫外波段觀測(cè)能力的靜止軌道衛(wèi)星獲取的光化學(xué)前體物濃度及紫外輻射強(qiáng)度的高精度小時(shí)級(jí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)小時(shí)級(jí)臭氧濃度精準(zhǔn)反演，顯著提升模型預(yù)測(cè)精度，并首次揭示了當(dāng)前臭氧暴露健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法因缺乏臭氧前體物濃度及紫外輻射強(qiáng)度晝夜變化信息而導(dǎo)致的高估問題，研究為臭氧暴露健康效應(yīng)評(píng)估和修正提供了新依據(jù)。主要取得了三項(xiàng)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：相較于極軌衛(wèi)星，基于GEMS衛(wèi)星的臭氧反演不僅在衛(wèi)星觀測(cè)和未觀測(cè)時(shí)段均實(shí)現(xiàn)高時(shí)間分辨率、高精度臭氧反演，還大幅度提升了日級(jí)別地表臭氧濃度的估算效果；基于GEMS衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地表臭氧濃度預(yù)測(cè)值明顯降低，在主要依賴衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的農(nóng)村地區(qū)降幅尤為顯著；新數(shù)據(jù)推算的臭氧相關(guān)死亡率較傳統(tǒng)評(píng)估顯著下降，農(nóng)村地區(qū)降幅(34%)遠(yuǎn)超城市區(qū)域(22%)，表明既往研究可能系統(tǒng)性高估總死亡人數(shù)及城鄉(xiāng)環(huán)境影響的級(jí)聯(lián)效應(yīng)。
圖1 靜止衛(wèi)星GEMS實(shí)現(xiàn)高時(shí)間分辨率高精度臭氧濃度反演
圖2 靜止衛(wèi)星反演臭氧揭示臭氧日間濃度變化以及臭氧短期和長(zhǎng)期暴露風(fēng)險(xiǎn)的差異
該研究實(shí)現(xiàn)了小時(shí)級(jí)臭氧遙感反演的關(guān)鍵技術(shù)突破，不僅為精準(zhǔn)評(píng)估臭氧暴露健康風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為我國(guó)臭氧污染防治政策的動(dòng)態(tài)調(diào)控提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
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