Отслеживание неравенства в загрязнении воздуха — ежедневно — из космоса

Исследования показали, что загрязнение воздуха, будь то от заводов или загруженных транспортом дорог, непропорционально сильно затрагивает сообщества с экономически неблагополучным населением, а также латиноамериканские, чернокожие и азиатские общины. Ученые начали детально документировать это неравенство, но информации о его ежедневных колебаниях не хватало. Теперь исследователи представили предварительные расчеты того, как различия в уровне воздействия загрязнения колеблются изо дня в день в 11 крупных городах США. Они также показывают, что в некоторых местах изменение климата может усугубить эти различия.

Уровень загрязнения воздуха может значительно различаться на относительно коротких расстояниях, например, падая в нескольких сотнях метров от автострады. Исследователи, включая Салли Пьюзид, доктора философии, использовали спутниковые и другие наблюдения для оценки качества воздуха в малых географических масштабах, на уровне районов. Однако этот подход упускал другую ключевую переменную — время. Новое исследование делает шаг вперед, изучая, как эти уровни меняются от дня к дню. Такая информация помогает выявить источники загрязнения.

Работа фокусируется на газе NO₂, который является компонентом сложной смеси потенциально вредных соединений, образующихся при сгорании. Ученые часто используют NO₂ как индикатор общего загрязнения воздуха, но он и сам опасен: высокие концентрации раздражают дыхательные пути, обостряют легочные заболевания, а длительное воздействие способствует развитию астмы. Команда использовала данные о NO₂, собираемые почти ежедневно космическим прибором TROPOMI, которые были подтверждены более детальными измерениями с аналогичного датчика на борту самолета в рамках проекта NASA LISTOS. Анализ проводился для небольших географических областей — переписных участков.

В ходе пилотного проекта ученые проанализировали данные для 11 городов: Атланты, Балтимора, Чикаго, Денвера, Хьюстона, Канзас-Сити, Лос-Анджелеса, Финикса, Сиэтла, Сент-Луиса и Вашингтона. Предварительный анализ выявил наибольшее среднее неравенство в Лос-Анджелесе для чернокожих, латиноамериканских и азиатских сообществ на участках с низким социально-экономическим статусом (SES). Там уровень загрязнения в среднем на 38% выше, чем у их белых неиспаноязычных соседей с высоким SES в том же городе, хотя в отдельные дни разрыв был намного больше. Наименьший разрыв — в среднем 10% — зафиксирован в Вашингтоне.

Исследователи также проанализировали связь с ветром и жарой — факторами, которые, как ожидается, изменятся из-за глобального потепления. Была обнаружена прямая связь между застойным воздухом и неравномерным распределением загрязнения, что неудивительно, так как ветер рассеивает загрязняющие вещества. Поскольку в ближайшие годы увеличение застоя воздуха прогнозируется на северо-востоке и юго-западе США, это означает, что неравномерность загрязнения в этих регионах может усилиться, если не будут приняты меры по снижению выбросов. Связь с жарой оказалась менее выраженной, но корреляция существует. Поскольку жарких дней по всей стране из-за изменения климата станет больше, люди в уязвимых сообществах могут столкнуться с увеличением числа дней, когда сочетание NO₂ и жары создает опасные для здоровья условия, если выбросы парниковых газов не будут сокращены.

Салли Пьюзид надеется, что такой анализ поможет поддержать сообщества, борющиеся за улучшение качества воздуха. Поскольку данные об уровнях загрязнителей можно получать ежедневно, появляется возможность оценивать эффективность мер, таких как изменение маршрутов дизельных грузовиков или установка систем контроля выбросов на промышленных объектах.