衛(wèi)星數(shù)據(jù)看透全球氨污染熱點(diǎn)

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肉類生產(chǎn)是氨排放的一個(gè)重要來源。圖片來源：MELANIEBLANDING/ALAMYSTOCKPHOTO

氨是煙霧的重要成分，并且成為一個(gè)日益嚴(yán)重的問題。科學(xué)家一直試圖詳細(xì)追蹤來自諸如動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)和化肥工廠等源頭的氨排放。如今，在一篇最新論文中得以描述的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，或能幫助他們闡明并測(cè)量氨的熱點(diǎn)地區(qū)。

英國(guó)愛丁堡大學(xué)水文中心環(huán)境物理學(xué)家MarkSutton介紹說，同煙煤、臭氧和其他污染物相比，氨一直未受到應(yīng)有重視，無論是在研究還是空氣質(zhì)量監(jiān)管中。困難之一是如何測(cè)量它。通常，這種化學(xué)物質(zhì)在大氣中待不了一天，便同其他分子發(fā)生相互作用然后轉(zhuǎn)變成顆粒物。因此，想要測(cè)量氨濃度并非易事，即便是利用地基儀器研究。例如，阿姆斯特丹自由大學(xué)氮專家JanWillemErisman介紹說，在荷蘭，盡管有大量監(jiān)控站點(diǎn)，“但我們?nèi)詿o法完全了解它”。

遙感專家一直懷疑能否利用衛(wèi)星測(cè)量氨，部分原因在于其濃度過低。

“這是我們從未想過可從太空測(cè)量的污染物之一?！狈▏?guó)國(guó)家研究機(jī)構(gòu)CNRS物理學(xué)家CathyClerbaux說。Clerbaux監(jiān)管一臺(tái)被稱為紅外大氣探測(cè)干涉儀（IASI）的衛(wèi)星儀器。該設(shè)備能輕松測(cè)量諸如甲烷、臭氧等分子的濃度。與此同時(shí)，自2023年第一臺(tái)IASI啟用以來的若干年里，Clerbaux和同事梳理出一幅關(guān)于氨主要來源（比如來自大型火災(zāi)的煙霧）的初始地圖。不過，Clerbaux表示，“結(jié)果非常粗糙”。

如今，得益于一種處理9年數(shù)據(jù)的聰明方法，他們更好地完善了這幅地圖。在一幅近乎覆蓋全球的氨排放地圖的幫助下，比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)的MartinvanDamme著手辨別最密集排放的源頭。通過核對(duì)谷歌地球和其他來源的圖像，VanDamme辨別出83個(gè)農(nóng)業(yè)污染源。它們大多是牛、豬或者雞集中的地方。在那里，氨從動(dòng)物糞便池中逃逸出來。另外130個(gè)熱點(diǎn)地區(qū)是利用氨生產(chǎn)化肥的工廠。研究人員在日前出版的《自然》雜志上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。在這幅地圖包括的其他大面積區(qū)域，比如印度和巴基斯坦中Y平原，氨從施加到田地中的糞肥或者化學(xué)肥料中被釋放出來。

最新研究或能幫助填補(bǔ)全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫（EDGAR）中的空白。EDGAR收集了最全面的空氣污染記錄，由位于意大利伊斯普拉的歐盟聯(lián)合研究中心管理。EDGAR中的數(shù)據(jù)被用于各種計(jì)算機(jī)模型，以評(píng)估氨的環(huán)境影響和污染的長(zhǎng)距離輸送。氨的大多數(shù)熱點(diǎn)地區(qū)從依靠各國(guó)提供數(shù)據(jù)的EDGAR中“失蹤”。此外，在該數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的熱點(diǎn)區(qū)域列出的氨排放值往往比衛(wèi)星數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的低很多。Clerbaux表示，導(dǎo)致這種不一致性的部分原因可能是測(cè)量來自地面的氨存在困難。同時(shí)，一些國(guó)家可能并未擁有要求報(bào)告氨排放的制度。

當(dāng)然，衛(wèi)星測(cè)量也存在限制。例如，IASI無法“看透”云層，并且要求地面和大氣層之間存在溫差。這使得從一些地方收集數(shù)據(jù)非常困難。Sutton表示，就目前來說，這些數(shù)據(jù)更適合評(píng)估氨的相對(duì)變化而非絕對(duì)排放量。

在歐盟，氨構(gòu)成了空氣污染中約60%的顆粒物。為此，歐盟制定了到2023年使氨排放量較2023年水平減少6%