作者亚当·托马斯，特拉华大学 信用:Pixabay/CC0公共域 2020年4月，随着特拉华州和全国各州采取社交距离措施应对冠状病毒(新冠肺炎)引发的公共卫生危机，特拉华大学教授克里斯蒂娜·阿彻回忆说，有一群人告诉她，天空看起来比平时更蓝
这个简单的观察让阿彻调查了一个重要而复杂的研究问题:美国采取的社会距离措施，以及由此导致的使用各种交通工具的人数减少，是否导致了全国空气质量的改善？ 不幸的是，与那些观察到的晴朗蓝天不同，答案有点模糊
CEOE UD地球、海洋与环境学院海洋科学与政策学院的阿彻教授说:“仅仅因为人们呆在家里，仅仅因为他们开车少，并不一定意味着空气质量更好。”
“从某些参数来看，空气质量更好，但从其他一些参数来看，情况并非如此
事实上，在许多地方，情况变得更糟
" 这项研究的结果最近发表在《大气科学与技术公报》上
这项研究由UD、宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学的研究人员领导
来自UD的合著者包括博士生玛丽亚姆·戈拉齐和尼古拉斯·阿尔·法希尔
该研究的其他合著者包括宾夕法尼亚州立大学地理、气象和大气科学教授吉多·瑟沃恩，以及前瑟沃恩实验室博士生、现为哥伦比亚大学地球研究所博士后研究员的卡罗琳·胡特奎斯特
为了评估空气质量，阿彻重点研究了二氧化氮和细微颗粒物，特别是PM2
五
这两种污染物受到联邦政府的监管，都是主要和次要污染物，这意味着它们可以直接排放到大气中，也可以通过化学反应间接排放
所有机动车辆和飞机在燃料燃烧过程中都排放二氧化氮，而飞机以及机动车辆(主要是柴油车辆，如商用重型柴油卡车)排放颗粒物
它们都是由化石燃料发电厂排放的，尽管颗粒物主要是由燃煤发电厂排放的
“二氧化氮是交通流量的一个很好的指标，”阿彻说
“我们已经从中国的一些初步论文中获得证据，表明二氧化氮在中国实行封锁的地区显著下降
" 研究人员将2020年4月对这两种污染物的测量结果与之前五年(2015-2019年)4月的测量结果进行了比较
他们选择4月份是因为几乎每个州都在4月1日前制定了某种社交距离标准，这导致了生活方式的改变
阿彻说:“即使在感染人数不多的州，人们的流动性也发生了变化。”
为了量化社交距离，研究人员使用了笛卡尔实验室计算和发布的移动指数，笛卡尔实验室是一家预测性智能公司，收集了世界各地的大量数据
他们的算法通过在智能手机上使用选定的应用程序，一天多次追踪用户的位置，计算出人们一天的最大旅行距离
“试图预测未来空气质量的一个很大的不确定性是大气将如何对某些污染物的低排放做出反应，”塞沃恩说
“新冠肺炎让我们对低排放率对环境的影响有了一些了解
我们有一个独特的情况，向我们展示了如果人们停止驾驶会发生什么
" 此外，他们使用了240个地面监测点来测量二氧化氮，480个测量颗粒物，以及美国国家航空航天局(美国航天局)臭氧监测仪器(OMI)的卫星数据来测量二氧化氮的对流层总柱——地球大气层的最低层
总的来说，他们发现在65%的监测点，二氧化氮在统计上显著减少，美国国家航空航天局OMI卫星数据显示，与前五年的平均值相比，2020年全国二氧化氮平均减少13%
然而，2020年的颗粒物浓度并不比过去五年低多少
与前五年相比，2020年4月的通胀率也更有可能高于较低水平
“毫不奇怪，我们发现所有监测站的空气质量在二氧化氮方面都有所改善
因此，一旦人们开始呆在家里，交通就减少了，空气质量对二氧化氮来说也更好了，”阿彻说
“但当我们观察颗粒物时，几乎没有什么区别
颗粒物方面平均没有改善，2020年4月24%的站点颗粒物浓度比前五年更差
" Golbazi回应了这些观点，他说研究人员“期望运输的减少会降低二氧化氮的浓度”
然而，我们关于PM2的结果
5令人惊讶，因为我们了解到这种规模的人口流动减少并没有真正减少PM2
5浓度
" 这一点很重要，因为虽然二氧化氮是其他污染物的前体，如对流层臭氧的形成和酸雨中硝酸的形成，最终会对人类健康造成负面影响，但颗粒物本身是危险的
细颗粒物是一种由微小颗粒组成的空气污染物，对人类健康构成巨大威胁，因为它们可以直接进入人体肺部、血液甚至心脏
阿彻说，他们正在研究一个假设，即为什么颗粒物会增加，而二氧化氮会减少
一种可能的解释是，颗粒物是由柴油车辆排放的，而柴油车辆处理着美国大部分的运输
尽管4月份以汽油为燃料的乘用车交通量有所下降，但柴油卡车和常规货运交通量没有显著变化
此外，与办公空间相比，当个人使用热量来温暖他们的个人住宅时，会排放更多的颗粒物
“在办公室，你不太可能有炉子或壁炉，而在家里，你有，”阿切尔说
“2020年4月，尽管在许多州已经是温暖的季节，但在东北部，四月却异常寒冷
因此，颗粒物很可能对住宅供暖的变化以及货运和柴油车的正常状况甚至高于正常状况做出了反应
" 阿彻说，研究的下一步是进行更多的研究来证实他们的假设
此外，这项工作将在即将举行的虚拟美国地球物理联盟秋季会议上展示
至于4月份关闭之初在特拉华州观察到的那些阳光明媚的日子，阿彻说，这可能只是一个感知问题
“人们对我说，‘在我看来天空更蓝了’，但事实并非如此，”她说
“可能是巧合，有一些阳光明媚的日子
事实上，在特拉华州，2020年4月，由于颗粒物浓度高于平均水平，我们的天空污染更严重
"
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