萊比錫研究人員使用一種計算方法從空氣污染數(shù)據(jù)中消除天氣影響

萊比錫/德累斯頓。加上新冠的影響，衛(wèi)星測量成為頭條新聞，顯示中國和北部減少了多少二氧化氮(NO2)。交通密度是德國最重要的因素。然而，根據(jù)萊布尼茨對流層研究所的一項研究，天氣也影響NO2濃度，該研究所代表薩克森州辦公室評估了2015年至2018年天氣條件對薩克森州NO2濃度的影響。環(huán)境、農(nóng)業(yè)和地質(zhì)。結(jié)果表明，風(fēng)速和最小空氣層高度是決定當?shù)匚廴疚锢鄯e的最重要因素。

為了確定各種天氣因素對空氣質(zhì)量的影響，研究小組使用了一種統(tǒng)計方法，該方法可以從長期測量中數(shù)學(xué)地消除氣象波動。由于不同排放和天氣的影響，空氣質(zhì)量有時會出現(xiàn)劇烈波動。但截至目前，低排放區(qū)或柴油禁駕等法律措施所占的份額難以估算，天氣影響在實際空氣質(zhì)量中占多大份額？使用的方法將來會更容易。

二氧化氮(NO2)是一種刺激性氣體，會攻擊呼吸道粘膜，引起炎癥反應(yīng)，使其成為氧化劑，增加其他空氣污染物的影響。作為前體，它也有助于形成顆粒物質(zhì)。為保護人口設(shè)置了一個限值：對于二氧化氮，每立方米空氣的年平均值為40 g/m，為了保護人們的健康，如果不遵守這些限值，就必須采取措施。例如，在2018/2019年，德國采取了各種措施，從減少車道數(shù)量(例如在萊比錫)到禁止駕駛舊柴油車(例如在斯圖加特)。

為了評估這些措施的有效性，確定天氣條件的確切影響將是有幫助的。為此，薩克森州環(huán)境、農(nóng)業(yè)和地質(zhì)局(LfULG)委托TROPOS研究天氣因素對NO2濃度的影響，并提供了來自薩克森州空氣質(zhì)量測量網(wǎng)的測量數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)。因此，研究人員能夠評估薩克森四年中29個站的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)代表了從交通中心站到城市和農(nóng)村背景站以及埃爾茲格比爾格山脊站的橫截面空氣污染。他們還計算了大氣層最底層的高度，并將萊比錫和德累斯頓交通統(tǒng)計站的數(shù)據(jù)納入研究。一種機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的方法被用于統(tǒng)計建模，其在空氣質(zhì)量領(lǐng)域的應(yīng)用于2009年首次由英國研究人員發(fā)表。

這樣，研究就可以證明所有交通站點的交通密度是氮氧化物濃度最大的原因。然而，兩個天氣參數(shù)對二氧化氮濃度也有顯著影響：風(fēng)速和所謂混合層的高度。后者是一個氣象參數(shù)，表示混合排放的最低空氣層延伸的高度。張秀坤范品特倫說：“這也表明，高濕度也能降低二氧化氮的濃度，這可能是由于污染物在潮濕表面的沉積更強。然而，具體原因仍不清楚?！?

統(tǒng)計數(shù)據(jù)還使研究人員能夠從污染物濃度的時間序列中消除天氣的影響：根據(jù)天氣進行調(diào)整后，2015年至2018年，氮氧化物(NOx)的濃度每立方米下降了10微克，平均分布在薩克森的所有客運站。然而，在城市和農(nóng)村地區(qū)以及厄爾山脈的山脊上，氮氧化物的濃度往往保持在同一水平。雖然近年來空氣質(zhì)量有所改善，但仍有很好的科學(xué)論據(jù)來進一步減少空氣污染。

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