本月早些时候，美国东海岸的人们经历了在西部相对频繁发生的事情：浓密的野火烟雾点亮的恐怖橙色天空。在 95 号州际公路沿线，他们做出了回应，提出了许多重要问题：我居住的地方空气质量有多差？我可以在户外锻炼吗？烟雾什么时候会消失？
许多美国人，尤其是整个易发生野火的西海岸——气候变化正在使火灾变得更糟——对这些问题都太熟悉了，并从AirNow 空气质量指数等烟雾追踪工具中寻求答案。但是，这些工具的质量仅取决于输入其中的数据。目前，该指数基于由州和地方环保机构运行的 1,000 多个监测站的广泛网络。
这听起来可能很多，但这些监测站中的每一个都仅测量空间和时间中单个点的空气质量。美国本土 48 个州横跨超过 300 万平方英里，监测站之间留下了很多空气。
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我们可以而且必须做得更好。
新一代天基卫星正在捕捉烟雾图像，并以前所未有的覆盖范围测量地球空气中的污染物，地面监测站无法企及。到目前为止，这些卫星大多每天绕地球运行一到两次，在每次飞越时在下午早些时候拍摄地球上每个位置的快照。今年四月，美国国家航空航天局发射了 TEMPO，这是第一颗空气质量观测卫星，它将随着地球自转保持在美国上空的固定位置，使其能够在所有白天时间拍摄地球空气的照片。TEMPO 加入了地球静止轨道环境观测卫星 GOES-R，该卫星持续记录美国从东海岸到西海岸的天气、烟雾和尘埃。本月，GOES 图像追踪了加拿大野火烟雾，因为它从魁北克省流向美国东海岸，并受到新斯科舍省上空停滞的低压系统的驱动。
科学家们正在努力工作，将来自卫星和地面监测站的信息结合起来，以便在美国各地提供相关且及时的空气质量信息。这两种烟雾监测工具都不是完美的，但每种工具都为理解野火对美国空气质量的影响贡献了有价值的信息。地面监测站直接测量我们在呼吸的“鼻子高度”的烟羽中的有害污染物。卫星填补了监测站之间的大空间间隙，为美国各地的每个人提供空气质量信息，即使是那些远离监测站的人。卫星还提供有关火灾位置和上风污染的关键信息，这些信息是预测烟雾走向以及污染程度所必需的。
调查显示，人们在烟雾事件期间会采取行动以避免接触污染。有时，这意味着疏散受污染区域。更多时候，人们决定待在室内或戴口罩以减少接触。就像天气预报一样，空气污染预测为公众提供可操作的信息。由于野火烟雾与呼吸系统和心血管疾病以及其他疾病有关，因此准确及时的烟雾预报实际上可以挽救生命。
用卫星观测补充地面监测站可以为空气质量警报提供更详细的数据，从而为人们提供更好的信息来保护自己。正如我们的研究表明，人们采取行动减少在空气污染事件（包括野火引起的空气污染事件）期间的暴露，每年可以在全国范围内避免近 3,000 例过早死亡。这仅仅是卫星空气质量数据在保护公众健康方面的用途的冰山一角。例如，在我们自己的研究中，我们已经使用卫星数据追踪了空气污染差距、空气污染源和空气质量随时间的变化。
尽管卫星数据记录在填补监测站之间的空间差距方面增加了巨大的价值，但不能保证卫星数据记录会持续下去。卫星会老化、失修，并随着时间的推移而退役。新型 TEMPO 卫星的主要任务只有 20 个月长。尽管科学家们希望它能在未来几年继续工作，但必须提前数年规划卫星，以确保拯救生命的数据记录在当前运行的任务之后继续存在。
幸运的是，美国国家海洋和大气管理局正在规划一项新的卫星任务 GeoXO，以接替 TEMPO 并提供美国各地每小时的空气质量测量。不可避免的是，GeoXO 面临着一系列技术、政治和预算决策，这些决策将决定其未来。是的，卫星很昂贵。GeoXO 的整个项目生命周期成本为 196 亿美元。但我们的研究表明，通过为人们配备高质量的空气污染警报而减少的死亡率和疾病，其价值可能超过每年 100 亿美元。在卫星的预期寿命内，健康效益远远超过成本。随着我们本月经历的烟雾水平在气候变化下变得更加普遍，健康节省也可能会增加。
高质量、空间完整的空气质量信息有助于人们在烟雾事件期间保护自己。考虑到由此产生的公共健康益处，GeoXO 和其他地球观测卫星是一笔划算的买卖。
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