NASA 太空之眼揭開洛杉磯隱藏的空汙危機
美國國家航空暨太空總署(NASA)成立於 1958 年,由《國家航空暨太空法案》所設立,負責美國的民用太空計畫以及航空航天研究。多年來,NASA 帶領美國在太空探索領域成果斐然,像阿波羅登月任務、天空實驗室太空站以及太空梭計畫等。
2025 年 1 月初,NASA 的 TEMPO 感測器在洛杉磯監測到空氣汙染有重大變化。一開始它只是在監測日常的排放物,沒想到很快就追蹤到兩場因聖塔安那風而加劇的大火所產生的濃厚二氧化氮煙柱,這也凸顯出該感測器在環境監測方面的重要作用。
2025 年 1 月 6 日,洛杉磯一如往常運轉,NASA 的 TEMPO(對流層排放:汙染監測)感測器每小時對北美洲進行掃描。這顆衛星在距離地球 22,000 英里(35,000 公里)的高空執行,捕捉到了洛杉磯平常的汙染模式:在早高峰時,二氧化氮煙柱升起,並且一整天都盤旋不散。
美國國家航空暨太空總署蘭利研究中心的大氣科學家勞拉・賈德表示:「火災發生的前一天,二氧化氮逐漸累積,就像時鐘一樣準,在下午海風吹拂下向東飄移,就如同我們大多數日子所觀察到的那樣。」在洛杉磯,汽車是二氧化氮的主要排放源之一,其他主要排放源還包括發電廠、港口設施和工業場所。
空氣品質專家認為,這種紅棕色的氣體主要是化石燃料燃燒的副產品,對人體健康有害。它還會助長地面臭氧和顆粒物的形成,而這些同樣會危害健康。上圖(左上)顯示的是太平洋時間 1 月 6 日下午 1 點 50 分洛杉磯上空的二氧化氮。這是 TEMPO 在當天捕捉到的洛杉磯地區九張影像之一,在接下來的日子裡還捕捉到了更多影像,部分已展示在上圖中。
1 月 7 日,天氣出現了不祥的變化。強勁的聖塔安那風從東北方向吹來,把當天早上在城市上空形成的正常排放物推到了更遠的太平洋上空。上午時分,在洛杉磯市中心以西的太平洋帕利塞德社羣上空,出現了一小股二氧化氮源。到了下午(右上),風把這種氣體吹向西南方向,形成了兩股明顯平行的煙柱。
西邊那股煙柱的源頭是帕利塞德火災,如今它已成為加州有記錄以來第四大破壞性火災。到了 1 月 9 日下午(左下),另一場大型野火伊頓火災在洛杉磯東北部的帕薩迪納附近肆虐。西風使得二氧化氮在飄向大海的途中穿過城市中心。
在 1 月 8 日至 11 日火災肆虐期間,TEMPO 探測到了特別濃厚的二氧化氮煙柱。到了 1 月 12 日(右下),消防人員取得了足夠進展,火災產生的二氧化氮訊號逐漸減弱,城市汙染物排放再次成為主導。截至 1 月 16 日,加州消防局報告稱,帕利塞德火災已得到 27% 的控制,伊頓火災已得到 55% 的控制。
美國國家航空暨太空總署馬歇爾太空飛行中心短期預測研究與轉換中心的大氣科學家亞倫・內格表示:「這雖是一張二氧化氮地圖,但我們知道,野火煙柱中還伴隨著各種其他微量氣體和空氣懸浮顆粒物。」其中包括一氧化碳、甲醛含量升高,以及細顆粒物(PM2.5)。
美國環境保護署的 AirNow 計畫和南海岸空氣品質管理區從地面監測器收集空氣品質的本地化、近地面資訊,而 TEMPO 則從其軌道有利位置收集具有廣闊空間覆蓋範圍的補充柱狀二氧化氮資料。
研究人員目前正致力於將 TEMPO 資料輸入國家和州級空氣品質監測和預報系統,而 TEMPO 對二氧化氮和甲醛的觀測資料已被納入美國國家航空暨太空總署世界檢視、SPoRT 以及哈佛 - 史密森尼天體物理中心的資料瀏覽平臺,供研究人員和其他人使用。
內格稱,TEMPO 繪製出二氧化氮煙柱附近的民眾可以在 AirNow 中輸入自己的郵政編碼,以獲取更多有關當地空氣品質狀況的詳細資訊。在火災最嚴重時,AirNow 的資料顯示,洛杉磯的幾個社羣面臨著不健康的空氣。
本文 NASA 地球觀測站影像由米卡拉・加里森利用美國國家航空暨太空總署地球資料中的 TEMPO 資料製作。