【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，Nature Communications(《自然?通訊》)在線發(fā)表了武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院、碳中和研究院李四維教授與電子信息學(xué)院龔?fù)淌趫F隊關(guān)于臭氧遙感的最新聯(lián)合研究成果。論文題目為“Unraveling overestimated exposure risksthrough hourly ozone retrievals from nextgenerationgeostationary satellites”(基于新一代地球靜止軌道衛(wèi)星小時級臭氧反演揭示暴露風(fēng)險高估機制)。李四維教授與博士生宋戈為論文共同第一作者，李四維為論文通訊作者。
 

　　準(zhǔn)確估算環(huán)境臭氧(O?)濃度對評估其健康影響和制定有效控制策略至關(guān)重要。目前主要依賴極軌衛(wèi)星的監(jiān)測方法存在明顯局限：每日單次測量無法反映臭氧污染的顯著晝夜變化特征。本研究創(chuàng)新性地利用新一代配備紫外波段觀測能力的靜止軌道衛(wèi)星獲取的光化學(xué)前體物濃度及紫外輻射強度的高精度小時級數(shù)據(jù)，實現(xiàn)小時級臭氧濃度精準(zhǔn)反演，顯著提升模型預(yù)測精度，并首次揭示了當(dāng)前臭氧暴露健康風(fēng)險評估方法因缺乏臭氧前體物濃度及紫外輻射強度晝夜變化信息而導(dǎo)致的高估問題，研究為臭氧暴露健康效應(yīng)評估和修正提供了新依據(jù)。主要取得了三項關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：相較于極軌衛(wèi)星，基于GEMS衛(wèi)星的臭氧反演不僅在衛(wèi)星觀測和未觀測時段均實現(xiàn)高時間分辨率、高精度臭氧反演，還大幅度提升了日級別地表臭氧濃度的估算效果；基于GEMS衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地表臭氧濃度預(yù)測值明顯降低，在主要依賴衛(wèi)星監(jiān)測的農(nóng)村地區(qū)降幅尤為顯著；新數(shù)據(jù)推算的臭氧相關(guān)死亡率較傳統(tǒng)評估顯著下降，農(nóng)村地區(qū)降幅(34%)遠(yuǎn)超城市區(qū)域(22%)，表明既往研究可能系統(tǒng)性高估總死亡人數(shù)及城鄉(xiāng)環(huán)境影響的級聯(lián)效應(yīng)。
 

圖1 靜止衛(wèi)星GEMS實現(xiàn)高時間分辨率高精度臭氧濃度反演
 

圖2 靜止衛(wèi)星反演臭氧揭示臭氧日間濃度變化以及臭氧短期和長期暴露風(fēng)險的差異
 

　　該研究實現(xiàn)了小時級臭氧遙感反演的關(guān)鍵技術(shù)突破，不僅為精準(zhǔn)評估臭氧暴露健康風(fēng)險提供科學(xué)依據(jù)，同時為我國臭氧污染防治政策的動態(tài)調(diào)控提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。該研究得到了國家自然科學(xué)基金的資助。