清華大學地球系統科學系教授張強課題組聯合國內外團隊，系統量化了2023年加拿大極端野火對全球人群PM2.5暴露水平的貢獻及健康風險，為野火煙霧長距離傳輸的全球影響提供了關鍵科學證據。相關研究近日發表于《自然》。
張強團隊基于長期積累，在自主研發的大氣成分近實時追蹤技術平臺（TAP平臺）基礎上，構建了全球野火PM2.5污染近實時反演技術和數據產品。該技術融合了全球高分辨率野火排放清單、地面觀測、衛星遙感、再分析資料等多維度數據，采用隨機森林算法結合合成少數類過采樣技術和殘差校正模型，建立了三層機器學習反演框架。通過驅動GEOS-Chem大氣化學模式并進行敏感性實驗，團隊成功實現了對全球10公里分辨率日均PM2.5濃度和野火來源PM2.5濃度的同步近實時反演，數據更新僅滯后約3天。
研究量化了2023年加拿大極端野火對全球空氣質量的深遠影響。數據顯示，此次事件導致全球人群年均PM2.5暴露水平上升0.17微克每立方米，影響范圍主要集中在北美和歐洲。在加拿大和美國，野火分別貢獻了全年PM2.5暴露的40%和17%，對應人均暴露增加3.83和1.49微克每立方米。野火煙霧在西風帶作用下多次跨越北大西洋，使歐洲人群年均暴露增加0.41微克每立方米。
在健康效應方面，研究將日均PM2.5濃度高于15微克每立方米（世界衛生組織指導值）且加拿大野火貢獻在50%以上的天數定義為“加拿大野火污染日”。在這一標準下，2023年全球共有3.54億人經受了1天以上的加拿大野火污染。基于污染暴露劑量響應關系估算，北美地區的5400例急性過早死亡、北美和歐洲地區的6.43萬例慢性過早死亡可歸因于2023年加拿大極端野火事件導致的PM2.5暴露。
該研究揭示了極端野火事件對全球空氣污染和人群健康的巨大影響，為深入認識極端野火事件的環境健康效應提供了關鍵科學證據。
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