從過去幾年西部備受矚目的野火到大流行放緩期間明顯更清潔的空氣，空氣質(zhì)量正重新成為環(huán)境問題的重中之重。我們呼吸的空氣對人類健康和生活質(zhì)量有直接影響，尤其是對有呼吸問題的人。

問題是：如果不知道問題區(qū)域在哪里或要清理什么，就無法實(shí)施解決方案。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校環(huán)境科學(xué)教授 Tracey Holloway 說：“我們只是沒有足夠的地面信息來了解人們呼吸的是什么。” “內(nèi)城、農(nóng)村地區(qū)和部落社區(qū)都是如此，如果你看看世界各地的國家，情況也是如此，其中許多國家都沒有任何監(jiān)控器。”

為了全面解決空氣污染的復(fù)雜性，需要從社區(qū)到全球范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測和建模?？茖W(xué)家們正在努力開發(fā)這些系統(tǒng)，以便他們可以收集數(shù)據(jù)，確定最需要的領(lǐng)域，并首先在那里實(shí)施解決方案。

密爾沃基衛(wèi)生局健康戰(zhàn)略主管蘭斯頓·維爾丁 (Langston Verdin) 正在努力確定密爾沃基空氣質(zhì)量最差的社區(qū)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Verdin 與 IQAir 合作，該公司生產(chǎn)消費(fèi)者可以使用的低成本空氣質(zhì)量監(jiān)測裝置。這些單元可以在室內(nèi)使用，也可以在室外小規(guī)模使用。IQAir 監(jiān)測器與應(yīng)用程序協(xié)同工作，該應(yīng)用程序可為用戶報告實(shí)時空氣質(zhì)量和其他有用的詳細(xì)信息。這些信息可能對兒童保育中心和學(xué)校，或患有哮喘或其他呼吸系統(tǒng)問題的高危人群特別有益。

目前，Verdin 在密爾沃基周圍分布著五個 IQAir 裝置。他希望通過這些數(shù)據(jù)收集不同地區(qū)的足夠數(shù)據(jù)來全面分析城市的空氣質(zhì)量，然后努力為空氣質(zhì)量最危險的社區(qū)進(jìn)行宣傳。PurpleAir 的類似單位也在麥迪遜附近部署。

計算模型是展示空氣污染如何在全國范圍內(nèi)演變的絕佳工具。但是，使用這些模型放大特定區(qū)域可能非常困難，這些模型運(yùn)行起來也很耗時且計算量很大。

為了解決這些問題，伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的土木和環(huán)境工程教授 Christopher Tessem 開發(fā)了唯一可用的計算模型，允許從城市到全國范圍進(jìn)行空氣污染檢查。該模型不僅提供了清晰度，而且還加快了監(jiān)控過程。

“這種計算加速使得其他綜合化學(xué)傳輸模型無法嘗試的不確定性、敏感性和情景分析成為可能，”Tessem 在最近由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校能源研究所主辦的與霍洛威和韋爾丁的小組討論中說。

Holloway 和一名研究生專門在威斯康星州和麥迪遜州運(yùn)行 Tessem 的 InMAP 模型。

空氣監(jiān)測也發(fā)生在更大范圍內(nèi)，在太空中使用衛(wèi)星。衛(wèi)星可以檢測人眼不可見的粒子和氣體，收集必要的數(shù)據(jù)，以填補(bǔ)其他監(jiān)視器和模型無法發(fā)現(xiàn)的缺失空白。衛(wèi)星作為其他監(jiān)測技術(shù)的額外支持，而不是替代品，因?yàn)樗鼈儫o法測量地球表面附近的污染水平。

“我們可以看到來自外太空的無形污染，真是太神奇了。......這聽起來就像是一個科幻故事，”領(lǐng)導(dǎo)宇航局健康和空氣質(zhì)量應(yīng)用科學(xué)團(tuán)隊十多年的霍洛威說。

Holloway 表示，衛(wèi)星監(jiān)視器只會繼續(xù)改進(jìn)。

“空氣污染衛(wèi)星數(shù)據(jù)即將復(fù)興，”她說。“2022 年，將發(fā)射第一顆可以繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，每小時探測一次北美上空的空氣污染。這將提供有關(guān)二氧化氮、二氧化硫和其他受《清潔空氣法案》監(jiān)管的污染物的信息，排放指標(biāo)，與環(huán)境正義相關(guān)，并為氣候解決方案鋪平了道路。”

這顆新衛(wèi)星被稱為 TEMPO，用于對流層排放：污染監(jiān)測。

總的來說，通過所有這些模型和監(jiān)測器，大氣科學(xué)家正在努力創(chuàng)造我們大氣中復(fù)雜的空氣成分。有了這些數(shù)據(jù)，再加上社區(qū)的投入，政策制定者可以評估新的選擇，建立在可追溯到 1970 年《清潔空氣法案》的空氣質(zhì)量法規(guī)的歷史基礎(chǔ)上。

清潔電力和電動汽車行業(yè)可能會出現(xiàn)重大的清潔空氣改善。由于交通繁忙的地區(qū)是空氣質(zhì)量差的地區(qū)，轉(zhuǎn)向電動汽車將特別改善這些重災(zāi)區(qū)?；袈逋f，總的來說，任何減少化石燃料燃燒的政策都將是氣候、空氣質(zhì)量和健康的勝利。

Holloway 和 Verdin 承認(rèn)需要實(shí)施推動空氣質(zhì)量改善的解決方案。通過監(jiān)測技術(shù)的正確協(xié)作，研究人員可以收集數(shù)據(jù)來支持可以做出有影響力的改變的政策建議。