新的卫星测量结果显示洛杉矶的空气确实受到污染

扫描了美国数十个城市上方的天空的科学家们发现了关于悬浮在洛杉矶上空的烟雾的令人惊讶的发现：其主要成分之一没有像过去那样迅速消失。

这一发现可能有助于解释为什么尽管氮氧化物排放量持续下降，但空气质量曾经稳定的改善却几乎停滞在那里。这也表明洛杉矶空气的特殊化学性质可能会使未来的清理工作变得复杂。

“这肯定的，为什么我们在洛杉矶的一个时刻，这是很难得到的空气净化器的一部分，”罗纳德·科恩，在加州大学伯克利分校的大气化学家谁报道在杂志的调查结果说，科学。

科恩和他的前研究生约书亚·劳纳(Joshua Laughner)指出了近年来其他城市中氮氧化物(统称为NOx)的水平与排放量不合时宜。但是差异对洛杉矶尤为重要，因为这里的污染物非常丰富。

加州理工学院的大气化学家约翰·塞恩菲尔德(John Seinfeld)说：“这项研究的结果对于指明减少雾霾的道路非常重要。”

氮氧化物-一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的组合-由机动车辆和工业机械(例如发电厂，锅炉，涡轮机和水泥窑)产生。

当NOx分子与挥发性有机化合物(来自车辆以及大量家用和商用产品)混合并暴露在阳光下时，它们会帮助形成诸如臭氧的污染物。

科恩说，从2006年到2013年，美国大多数城市的NOx排放量每年以大约7%的速度下降。科学家们认为这些排放量与空气中的氮氧化物含量之间存在直接关系。该想法认为，NOx在空气中持续时间长短的任何变化都不会对这些水平产生太大影响。

“我们想知道的是，这种假设是真的吗?” 科恩说。

为了找到答案，他和拉纳使用卫星数据测量了美国28个城市(包括孟菲斯，印第安纳波利斯和纽约)中的二氧化氮，这是整个氮氧化物的良好替代。他们专注于城市中心，大概是该地区NOx排放的震中，并测量了这些水平随距离下降的速度。

事实证明，在不同城市中，分子在被化学反应分解之前停留在大气中的时间似乎随着时间的流逝而变化。

科恩说：“它在过去十年中发生了变化，并且以非常有趣的方式发生了变化。” “在某些地方，寿命变长了，在某些地方，寿命变短了。在某些地方，一次又一次地做了。”

在洛杉矶，孟菲斯和华盛顿特区等城市，这些NOx的寿命从2006年下降到2010年左右。然后，它们又开始攀升。

这可能有助于解释为什么在洛杉矶空气中的NOx总量持续下降多年后，这种下降趋势在2010年左右开始放缓，直到2013年(研究涵盖的最新年份)几乎趋于平稳。

科恩说，在洛杉矶和其他地方，NOx寿命的差异可能部分是由于每个城市上方大气的特殊化学组成所致。

科恩说：“我们不能解释为什么一些城市以一种方式行事，为什么以另一种方式行事。” “我们认为这是因为我们不了解那些城市中的有机分子。”

洛杉矶的减排似乎确实起到了很大作用。考虑到NOx寿命的变化，研究人员估计2006年洛杉矶上方的空气中有41吨以上的NOx。到2010年，大约有27公吨。这是同期所有城市中跌幅最大的城市。

但是，自2010年以来，下降速度有所放缓，几乎持平，2013年仅下降至25公吨。

洛杉矶的NOx排放量高出第二名的芝加哥(近17公吨)和第三名的底特律(略低于12公吨)。

科恩说，由于一些不可避免的原因，洛杉矶开始的NOx太多了。首先，有很多人有很多车。其次，城市位于盆地中，这使得空气中的化学物质很难逸出。

塞恩菲尔德说：“洛杉矶始终处于领先地位。” “这是烟雾第一次出现的地方。”

但劳恩纳说，把重点放在氮氧化物的总量上并不是一个公平的比较，因为估算是基于包含给定市中心的县的排放量。这意味着洛杉矶县整个4,751平方英里的排放均归因于洛杉矶，而纽约市仅因曼哈顿22.8平方英里的排放而受累。(大苹果公司的五个行政区中的每个行政区都是一个独立的县。)

当科学家观察每个城市空气中的NOx浓度时，纽约在2013年位居榜首，每平方厘米4.7万亿个分子。芝加哥紧随其后，达到4.1万亿次。洛杉矶以4万亿次排名第三。

在研究期间，洛杉矶的集中度也有了最大的改善，下降了45%，而纽约和华盛顿特区约为40%，芝加哥约为36%。

劳恩纳(Laughner)现在是加州理工学院(Caltech)的一名博士后学者。他说，自2013年以来，洛杉矶上空的情况可能已有所改善。

他说：“最近几年帕萨迪纳的一些表面氮氧化物的确显示出减少的趋势。”

下一步是找出导致这些NOx行为差异的因素。科恩说，可能的罪魁祸首是每个城市的挥发性有机化合物的特殊组成。

至于在完成这项研究后他更喜欢住的地方，科恩说，他仍然很喜欢他在旧金山东湾的家庭基地，尽管这个决定与氮氧化物的含量无关。

他说：“我不会根据这些图表选择一个城市。” “洛杉矶的空气污染比其他地方更严重，但是还有许多其他充分的理由让人们住在洛杉矶。”

从长远来看，大气化学的更好的理解应该可以帮助科学家们提出对策，以改善城市的空气质量。

“我们应该做到这一点，以便人们可以根据除呼吸空气质量以外的其他标准选择居住地。”