研究人员提出了一种新的度量方法，利用气溶胶来探索气候变异导致的跨境空气污染路线的变化。气候变化是当今最紧迫的环境挑战之一，它导致了干旱、野火和洪水等极端天气事件。造成气候变化的主要原因是人类活动排放的温室气体，这些气体滞留热量，使地球温度升高。此外，颗粒物（PM2.5）等气溶胶通过吸收和散射阳光以及改变云层特征，不仅影响公众健康，还影响地球气候。
通过分析长期卫星观测数据，并使用一种将气溶胶作为示踪剂的新方法，研究人员发现，由于全球变暖，这些来自中国的路径正略微向北移动。资料来源：Shinichiro Kinoshita
尽管有报告预测未来气候变化，但气候变化的影响有可能比预测的更为严重。因此，有必要尽早准确地发现气候变化。
基于这些见解，由千叶大学环境遥感中心的入江仁教授领导的日本研究团队利用长期观测数据，通过气溶胶研究气候变化对中国下风向地区跨境空气污染的影响。他们以完全独特的视角研究了气溶胶对气候的影响，并通过将气溶胶视为示踪剂，开发了一种检测气候变化的新指标。
"这项研究的意义在于，它的大部分结果都来自观测数据。在以地球研究为重点的自然科学领域，最终目标是将观测所获得的高精度数据拼凑在一起，定量地了解地球上发生的各种过程，并追求永恒不变的真理。因此，观测数据越多越好。"入江教授解释说："随着日本主要地球观测卫星（如 GCOM 系列、GOSAT 系列、Himawari 系列和 ALOS 系列）对地球的持续观测，我们的目标是利用数值模拟和数据科学方法对这些工作进行补充，以实现安全可靠的全球环境，减轻气候危机的影响。"
研究小组成员包括千叶大学研究生院理工学研究科的蔡莹女士、国立环境研究所气候变化适应中心的亚历山德罗-达米亚尼博士、九州大学应用力学研究所的板桥修一博士和竹村俊彦教授以及创价大学理工学院的普拉迪普-卡特里博士。他们的研究于 2024 年 5 月 23 日在线发表，并于 2024 年 8 月 20 日发表在《全环境科学》（Science of The Total Environment）上。
中国是东亚空气污染的主要贡献者。本研究分析的中国下风区是一个独特的开阔海域，人为干扰极少，但却是重要的跨境空气污染途径区，因此是研究气候变化引起的气象变化的理想地点。
在研究中，研究人员分析了从卫星、再分析数据集和数值模拟中得出的气溶胶光学深度（AOD）数据集，这些数据集的重点是中国下风区的太平洋，时间跨度从 2003 年到 2021 年，历时 19 年。AOD是测量被气溶胶阻挡的阳光量的指标，是分析气溶胶及其对气候变化影响的关键因素。
研究人员开发了一种名为RAOD 的新指标，利用气溶胶作为示踪剂的潜力来评估气候变化对跨境空气污染路径的影响。利用RAOD ，研究人员能够量化气溶胶迁移的显著时间变化。他们发现，气候变化导致的RAOD长期变化被气象领域较大的年际变化所抵消。此外，季节趋势显示，气溶胶在春季和冬季由西向东移动，而在夏季则向北移动。他们的结论是，中国气溶胶向东远距离迁移的概率很低，这凸显了全球变暖导致的跨境污染路径的转变。在这项研究中，作者利用长期卫星观测数据成功地探测到了气候变化，这与大多数利用模型模拟追踪跨境空气污染的现有研究形成了鲜明对比。
"这些结果表明，RAOD是量化气候变化导致的跨境空气污染路径长期变化的一个有价值的指标。"入江教授强调了这项研究的重要性，他说："这些结果尤其重要，因为它们大多来自观测数据。在谈到研究对未来的影响时，他总结道："气候变化的影响可能比目前预测的更为严重。这项研究将有助于从'气溶胶观测'这一非常规视角验证气候变化预测，从而更准确地了解气候变化的进展，并实施合理的应对措施。"
总之，这项研究展示了气溶胶作为气候变化示踪剂的创新用途，标志着全球应对气候变化这一紧迫问题的努力向前迈出了重要一步。
编译自/ScitechDaily