研究人員提出了一種新的度量方法，利用氣溶膠來探索氣候變異導致的跨國空氣污染路線的變化。氣候變遷是當今最迫切的環境挑戰之一，它導致了乾旱、野火和洪水等極端天氣事件。造成氣候變遷的主要原因是人類活動排放的溫室氣體，這些氣體滯留熱量，使地球溫度升高。此外，顆粒物（PM2.5）等氣溶膠透過吸收和散射陽光以及改變雲層特徵，不僅影響公眾健康，也影響地球氣候。

透過分析長期衛星觀測數據，並使用一種將氣溶膠作為示蹤劑的新方法，研究人員發現，由於全球暖化，這些來自中國的路徑正略微向北移動。資料來源：Shinichiro Kinoshita

儘管有報告預測未來氣候變化，但氣候變遷的影響有可能比預測的更為嚴重。因此，有必要儘早準確地發現氣候變遷。

基於這些見解，由千葉大學環境遙感中心的入江仁教授領導的日本研究團隊利用長期觀測數據，透過氣溶膠研究氣候變遷對中國下風向地區跨境空氣污染的影響。他們以完全獨特的視角研究了氣溶膠對氣候的影響，並透過將氣溶膠視為示蹤劑，開發了一種檢測氣候變遷的新指標。

“這項研究的意義在於，它的大部分結果都來自觀測數據。在以地球研究為重點的自然科學領域，最終目標是將觀測所獲得的高精度數據拼湊在一起，定量地了解地球上發生的各種過程，並追求永恆不變的真理。對地球的持續觀測，我們的目標是利用數值模擬和數據科學方法對這些工作進行補充，以實現安全可靠的全球環境，減輕氣候危機的影響。

研究小組成員包括千葉大學研究生院理工學研究科的蔡瑩女士、國立環境研究所氣候變遷調適中心的亞歷山德羅-達米亞尼博士、九州大學應用力學研究所的板橋修一博士和竹村俊彥教授以及創價大學理工學院的普拉迪普-卡特里博士。他們的研究於2024 年5 月23 日線上發表，並於2024 年8 月20 日發表在《全環境科學》（Science of The Total Environment）上。

中國是東亞空氣污染的主要貢獻者。本研究分析的中國下風區是一個獨特的開闊海域，人為幹擾極少，但卻是重要的跨境空氣污染途徑區，因此是研究氣候變遷引起的氣象變化的理想地點。

在研究中，研究人員分析了從衛星、再分析資料集和數值模擬中得出的氣溶膠光學深度（AOD）資料集，這些資料集的重點是中國下風區的太平洋，時間跨度從2003 年到2021 年，歷時19 年。 AOD是測量被氣溶膠阻擋的陽光量的指標，是分析氣溶膠及其對氣候變遷影響的關鍵因素。

研究人員開發了一種名為RAOD 的新指標，利用氣溶膠作為示踪劑的潛力來評估氣候變遷對跨境空氣污染路徑的影響。利用RAOD ，研究人員能夠量化氣溶膠遷移的顯著時間變化。他們發現，氣候變遷導致的RAOD長期變化被氣象領域較大的年際變化所抵消。此外，季節趨勢顯示，氣溶膠在春季和冬季由西向東移動，而在夏季則向北移動。他們的結論是，中國氣溶膠向東遠距離遷移的機率很低，這凸顯了全球暖化導致的跨國污染路徑的轉變。在這項研究中，作者利用長期衛星觀測數據成功地探測到了氣候變化，這與大多數利用模型模擬追蹤跨境空氣污染的現有研究形成了鮮明對比。

“這些結果表明，RAOD是量化氣候變遷導致的跨境空氣污染路徑長期變化的一個有價值的指標。”入江教授強調了這項研究的重要性，他說：”這些結果尤其重要，因為它們大多來自觀測數據。這項研究將有助於從’氣溶膠觀測’這一非常規視角驗證氣候變遷預測，從而更準確地了解氣候變遷的進展，並實施合理的應對措施。 “

總之，這項研究展示了氣溶膠作為氣候變遷示蹤劑的創新用途，標誌著全球應對氣候變遷這一緊迫問題的努力向前邁出了重要一步。

編譯自/ ScitechDaily