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NSTC发布美国大气质量观测系统报告
时间:2013-12-20

  20131122,美国科学技术委员会(NSTC)发布了题为《美国大气质量观测系统》(Air Quality Observation Systems in the United States)的报告。报告指出,根据20136月美国总统奥巴马发布的气候行动计划,为加强国际努力,以减少气候变化的不利影响,全球将需要获取和应用最高质量的大气科学知识与数据。联邦机构以及州和地方政府的合作伙伴将投资数亿美元,来维护和操作地面与空间的大气质量观测网络,并进行有关大气质量的短期实地研究,以应对所需的额外观测和模拟挑战。 

  1  观测需求 

  1)需要提高识别来自遥远的/国际污染物来源特征的能力,以更好地评估它们对国内大气质量的贡献。 

  2)需要增强对大气、沉积及有关作用的监测,以了解沉积物(deposition)对水生和陆地生态系统的影响。 

  3)对记录气候的全球变化的需求不断增加,因为其有可能影响污染物的自然释放或其大气过程。 

  4)需要更加重视臭氧和颗粒物的前体,以准确地评估排放并制定控制战略。 

  5)需要一个符合持续有效成本的监测手段,以减少州政府和地方政府的财政负担。 

  6)需要对臭氧、颗粒物(包括其组成)及其前体进行观测,并评估和改善大气质量模型。 

  2  机遇 

  1)卫星遥感监测空气质量和排放的能力迅速成熟,固定式现场监测网络和短期专项研究扩展了时空监测的覆盖率,实现了前所未有的、高价值的生态系统特性测量。在不久的将来,美国机构将提供高覆盖度的相关城市的大气质量,这显著地呈现出了未来的数据分析与集成机遇。 

  2)大气质量模型越来越能够可靠地增加直接观测信息和可信的时空测量信息。 

  3)开放访问政策将增强观测数据、元数据和处理工具的获取,还将增强不同数据集和以前不相关研究团队之间的合作。 

        

  1 Panels capturing trans-Atlantic transport. Top: summer 1997 tropospheric ozone from GOME (Liu et al., 2006).

Middle: CO column totals from MOPITT for July 2004 (Pfister et al., 2005).

Bottom: Tropospheric NO2 from SCIAMACHY for summer 2004 (Martin et al., 2006) 

  3进展障碍 

  1)用于观测基础设施长期维护和更新的资金往往受制于抑制长期规划的年度预算过程。 

  2)机构通常支持自己的优先项目,而不是集中资源努力分担共同领域的责任。 

  3)有些问题没有得到充分解决,是因为没有将问题清晰地落实到任何一个实体的监管职权范围内。 

  4)资助往往侧重于先进技术的发展,而对于处理和传输所产生的数据流的工具的发展缺乏足够的支持。 

  5)没有政府授权或其他激励措施,大气质量监测技术的商业化遭受疲软的市场激励机制的限制。 

  

2 Network of surface-based remote observatories organized through the

World Meteorological Organization’s Global Atmospheric Watch (GAW).  

  4  结论 

  美国有一个强大的大气质量观测系统网络,技术的最新改进为提高现有能力提供了前所未有的机遇。然而,目前的筹资方式和各部门和机构之间的大气质量观测权益协调障碍限制了美国在这一重要领域的潜力的充分发挥。 

  NSTC环境、自然资源和可持续发展委员会(CENRS)应考虑在大气质量研究小组(AQRS)下建立一个常设的、多机构的观测工作组,其将满足以下需求:①启动对活性气体和颗粒氮化合物,以及臭氧和颗粒物前体、酸性沉降来源和生态系统中的营养物质的监测;②在核心测量网站配置仪器,以方便与卫星观测相互比较;③针对在农村/偏远地区的观测来测量污染物长距离输送的区域背景及其贡献;④在主要的工业设施附近建立更强大的健全的大气毒物监测站,以帮助调查有害空气污染物排放是否与报道的对附近社区人群健康的影响有关;⑤针对密集的实地研究,阐明大气中臭氧和颗粒物等的关键过程。 

  原文题目:Air Quality Observation Systems in the United States 

  资料来源:

    http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/NSTC/air_quality_obs_2013.pdf 

    资料提供:

    中国科学院遥感与数字地球研究所;中国科学院国家科学图书馆兰州分馆/中国科学院资源环境科学信息中心

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