卫星观测在全球细颗粒物浓度长期暴露评估中的应用

Use of satellite observations for long-term exposure assessment of global concentrations of fine particulate matter

[背景]十余年的卫星观测提供了全球细颗粒物（PM2.5）人群暴露趋势和大小的信息。[目的]利用多个卫星的测量值推断的PM：5浓度，建立和改进大气PM2.5质量和趋势的全球暴露评估。[方法]结合3个卫星反演的PM25源数据，得出1998-2012年10km×10km尺度上全球PM2．5估计值。对每一个源数据，通过GEOS—Chem化学物运输模型把气溶胶光学厚度总柱反演与近地面PM2.5联系起来，以表示当地的气溶胶光学性能和垂直廓线。从文献中收集210个全球基于地面的PM2.5观测值，用北美和欧洲之外其他地区的测量值来评估基于卫星的估计值。[结果]1998--2012年，全球人口加权的大气PM25浓度每年增加0．55gg／m3（95％CI：0．43～0．67）（2．1％／年；95％CI：1．6％-2．6％）。尽管在一些发达地区PM2.5减少，但在一些发展中地区PM2．s的增加推动了这一全球性的变化。在东亚，PMzs水平高于世界卫生组织（WHO）第一个中期目标35μg／m3的人口比例从1998--2000年的51％上升到2010---2012年的70％。相比之下，北美高于WHO空气质量指南10μg/m3的人口比例，从1998--2000年的62％下降到2010---2012年的19％。北美及欧洲以外地区的卫星反演估计值和地面测量值之间存在关联（r=0．81；n=210；斜率=0．68）。卫星反演的估计值偏低，提示真实的全球浓度可能更高。[结论]卫星观测值提供了大气PM2.5浓度的全球性长期变化的新认识。从这项研究中获得的PM2.5的卫星反演估计值和地面观测值可供公众使用。