研究发现2023年加拿大野火影响了远至欧洲和中国的空气质量

研究发现2023年加拿大野火影响了远至欧洲和中国的空气质量。信用:CC0公共领域

（蜘蛛网eeook.com）据中国科学院：数值空气质量模型描述了创纪录的2023年加拿大野火对空气质量造成的严重负面影响的程度，表明几乎整个北半球，而不仅仅是加拿大和美国北部，都受到了影响。

描述这些发现的论文发表在《大气科学进展》杂志上。

2023年加拿大创纪录的野火不仅因为其范围——该国历史上最大的燃烧面积——而成为世界各地的头条新闻，还因为它们对这个非常大的国家，甚至深入美国的空气质量产生了多么严重的影响。大火产生的烟雾导致多次严重的空气质量警报，甚至在许多地方进行了疏散。

但是不知道这种危险的空气污染已经超出加拿大和美国北部多远，即使在北美，对最有害的污染物扩散的了解也是有限的。

该研究的第一作者、中科院大气物理研究所大气边界层物理国家重点实验室研究员王哲说:“7月份，世界各地的新闻媒体都有来自纽约市的照片，显示这座城市被困在几乎无法呼吸的橙色烟雾中，就像是反乌托邦电影中的场景。”。

“但是我们所知道的颗粒物质的远距离迁移意味着火灾很可能也影响了欧洲和亚洲。我们只是不知道会发展到什么程度。”

因此，王博士和来自IAP的其他研究人员开始使用数值空气质量模型来计算这种对公共健康的威胁在全球范围内的影响。与气候模型类似，空气质量模型使用数学技术来模拟天气和化学反应如何影响空气污染物的扩散。

在这项工作中，IAP的科学家使用了大气物理研究所(IAP-AACM)的气溶胶和大气化学模型，这是一个内部开发的计算机模型，作为更广泛的中国科学院地球系统模型(CAS-ESM)的一个模块。

研究人员发现，尽管加拿大受到的影响最为严重，但由于污染物的长距离风输送，几乎整个北半球的空气质量都出现了显著下降。

在加拿大野火“季节”的过程中，有六次主要的大范围空气污染事件:5月15日至22日，6月5日至9日，6月24日至7月1日，7月12日至19日，8月17日至15日和8月17日至22日。除了加拿大本身，第一次这样的事件影响了美国中北部的空气质量。第二个插曲影响了美国东北部，尤其严重。

这里的模型结果与真实世界的观察相匹配。6月7日，纽约市的11个监测点发现，直径为2.5微米或更小的细颗粒物(称为PM2.5，与直径为10微米但危害较小的颗粒物或PM10相比，这种颗粒物是最危险的)的浓度达到了50多年来最差的空气质量水平。

在第三次严重空气污染的主要事件中，该模型表明PM2.5污染物被输送到欧洲，而第四次严重污染事件再次集中在加拿大西部和美国北部中部。第五次飓风主要影响了加拿大北部，而第六次飓风影响了美国西部和东部沿海地区..由于野火向北移动，高浓度的PM2.5在仲夏和夏末被输送到北极地区。

PM2.5浓度高于世界卫生组织(World Health Organization)每立方米15微克的空气质量标准主要发生在北美，加拿大西部和东部有超过40天超过这一标准，美国东北部也有超过10天超过这一标准..

但是，由于野火羽流被盛行的西风输送到大西洋，欧洲和西亚、中亚和东亚的大片地区遭受了这种浓度的增加。这意味着在北半球的大部分地区，PM2.5的最大浓度超过了每立方米1微克——低于世卫组织的标准，但并非没有影响。中国西北地区的PM2.5浓度上升至每立方米大约两微克。

加拿大西部和东部受影响最严重，PM2.5浓度超过150，约为世卫组织最高值的十倍。

在关注空气质量的同时，研究人员还使用计算机建模来调查加拿大火灾产生的温室气体(GHGs)的全球分布。他们发现这场大火导致了5月份北美上空二氧化碳水平的上升，6月份欧洲和亚洲西北部上空的二氧化碳水平也有所上升。7月份，除东南亚、印度和中国南部以外，北半球大部分地区与野火相关的二氧化碳浓度超过百万分之0.1(ppm)，8月份增加到百万分之0.2以上。

火灾导致的温室气体增加有两个主要后果。首先，在现有全球变暖的基础上，它在这些地区产生的增强变暖增加了加剧野火的条件的可能性。换句话说，更多的野火意味着更多的野火。

其次，2023年加拿大与野火相关的温室气体排放水平是该国未来十年人为温室气体累积减排法定计划的两倍多。

“加拿大的2030年减排计划已经被一年的野火摧毁了，”该项研究的通讯作者王自发(Zifa Wang)说。