南京信息工程大学合作最新Nature

人们认为，由于气候变化，野火的严重程度和频率正在增加。景观火灾造成的空气污染会对人类健康产生负面影响，但人类暴露于景观火灾(LFS)空气污染尚未在全球范围内得到很好的表征。

2023年9月20日，澳大利亚莫纳什大学郭玉明、李珊珊及南京信息工程大学乐旭共同通讯在Nature在线发表题为“Global population exposure to landscape fire air pollution from 2000 to 2019”的研究论文，该研究借助机器学习和化学运输模型，以0.25°× 0.25°分辨率估计了2000-2019年期间全球每日LFS室外细颗粒物(PM2.5)和地表臭氧浓度。

研究发现，2010-2019年，总体人口加权平均LFS PM2.5和臭氧浓度分别为2.5µg m-3(占全源PM2.5的6.1%)和3.2µg m-3(占全源臭氧的3.6%)，与2000-2009年相比，PM2.5略有增加，但臭氧没有增加。中非、东南亚、南美和西伯利亚经历了最高的LFS PM2.5和臭氧浓度。低收入国家的低空大气PM2.5和臭氧浓度大约是高收入国家的四倍。2010-2019年期间，每年有21.8亿人暴露在严重的低强度空气污染中至少一天，世界上每人平均每年暴露在低强度空气污染中9.9天。与2000-2009年相比，这两个指标分别增长了6.8%和2.1%。总体而言，全球人口越来越多地暴露于LFS空气污染，并存在社会经济差异。

景观火灾一词是指在自然和人文景观中燃烧的任何火灾，例如天然林和人工林、灌木、草地、牧场、农田和城郊地区。它包括计划或控制的火灾(例如，规定的燃烧，农业火灾)和野火(定义为在荒地植被中燃烧的不受控制或计划外的火灾)。有证据表明，由于气候变化，野火越来越频繁和严重。与直接接触景观火灾的火焰和热量相比，接触由数百公里，有时甚至数千公里的景观火灾烟雾造成的空气污染会影响更多的人口，并造成更大的公共健康风险。测绘和跟踪人群暴露于景观火源空气污染(主要包括直径2.5微米或更小的颗粒物(PM2.5)和臭氧)的情况，对于监测和管理此类火灾对健康的影响、实施有针对性的预防和干预措施以及加强减缓气候变化的论据至关重要。

然而，目前缺乏准确的、覆盖全球完整时空的每日火源空气污染数据。野火通常主要威胁郊区、农村和偏远地区，这些地区很少或根本没有空气质量监测站。在许多低收入国家，甚至在城市地区也没有空气质量监测站。因此，仅使用空气质量监测站无法解决数据差距问题。

估计CO2浓度的全球地图（图源自Nature ）

之前的研究估计了2000-2016年期间巴西和全球749个地点的每日火源PM2.5。许多研究还使用各种方法(例如，化学运输模型、基于卫星的火灾烟羽、机器学习)估算了美国和欧洲与火灾有关的PM2.5。然而，在许多其他地区，特别是经常发生景观火灾的撒哈拉以南非洲和东南亚，仍然缺乏数据。两项早期研究试图利用化学输运模型在全球范围内解决数据缺口；他们估计了1997-2006年和2016-2019年全球每日火源PM2.5。然而，如果不根据空气质量监测站的观测结果进行校准，化学输送模型输出的准确性可能会有问题，而且这两项全球研究由于研究时间短，无法评估PM2.5的长期趋势。此外，以前没有研究估算过全球LFS O3。这一重要的与火灾有关的污染物仅在美国使用化学输送模型进行了估计，没有根据台站观测进行校准。最后但并非最不重要的一点是，所有这些先前的研究主要集中在数据生成或健康影响评估上；对人口暴露评估的关注很少。

该研究估计了2000年至2019年全球0.25°× 0.25°(赤道约28公里× 28公里)空间分辨率下的每日火源PM2.5和O3浓度。通过将数据集与全球人口分布数据联系起来，旨在对2000-2019年期间全球人口暴露于火源PM2.5和O3进行全面评估。作者对全球人口暴露于LFS空气污染进行了全面评估。研究发现，全世界有数十亿人暴露在严重的LFS空气污染中，在几个热点地区(中非、东南亚、南美和西伯利亚)和最不发达国家，暴露水平特别高。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06398-6

转自：“iNature”微信公众号

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