来源：科技日报
科技日报记者 张梦然
欧洲大部分地区的天空正变得越来越“脏”。
一项刊发于最新一期《自然》的研究，给欧洲空气质量治理敲响了警钟。研究显示，2012年至2021年的十年间，欧洲大部分地区的矿物粉尘浓度持续上升，南欧与地中海沿岸的增幅最为显著。科学家认为，这一趋势与大气环流模式调整、北非长期荒漠化进程加快直接相关。
持续攀升的粉尘污染，也给欧洲的空气质量目标和公众健康防护，带来新的挑战和压力。
十年数据勾勒“粉尘版图”
矿物性沙漠粉尘是大气颗粒物的重要组成部分。这些细小的固体颗粒可以被风携带数千公里，穿越国境和海洋，最终沉降在远离源头的地区。当它们进入人体呼吸系统后，会引发一系列健康问题，包括哮喘发作加剧、心血管疾病风险上升，甚至在短期内推高人群死亡率。尽管欧洲部分地区已报告多次粉尘事件，但这一趋势是否遍及整个欧洲大陆以及其驱动因素究竟是什么，一直以来尚不明确。
为填补这一空白，瑞士保罗谢勒研究所科学家汇总了来自欧洲103个城乡监测点、约18500条与沙尘相关的金属（铝、钛、硅、钙和铁）日观测数据，并据此构建了2012年至2021年期间日沙尘浓度的机器学习模型。其中铝、钛受本地源干扰最小，是追踪远程沙漠粉尘的最可靠示踪剂；钙、铁则易受到本地交通磨损、建筑施工、土壤再悬浮排放的影响。这也是目前欧洲覆盖站点最广、时间分辨率最高的沙尘浓度反演数据集之一。
团队采用了随机森林算法。测算结果显示，研究期内欧洲大部分地区的粉尘浓度均呈上升趋势，其中意大利、亚得里亚海和爱琴海地区的增幅最为显著，年均增速达0.074微克/立方米，欧洲大部整体年均增速为0.055微克/立方米。到2021年，在欧洲南部，飘入的粉尘占世界卫生组织年度PM10指导值的31%。该地区居民平均每年经历约46次粉尘事件，这些事件期间的粉尘水平与每日死亡率上升约0.67%相关。
科学家发现，尽管粉尘污染事件的发生频率并未显著增加，但在南欧部分地区，其严重程度却有所加剧。北欧的情况则略有不同：当地背景粉尘水平的上升速度，几乎是粉尘入侵事件期的两倍。原本受入侵粉尘影响较小的北方地区，也不能摆脱整体粉尘污染的问题。
冰芯记录揭示“双重推手”
为验证近十年的粉尘污染上升趋势是否对应更长期的演变规律，科学家加入了对阿尔卑斯山冰芯的分析。
本次研究的冰芯采样点位于瑞士—意大利边境的科尔尼费蒂冰川，海拔4450米，保存了过去数百年的大气粉尘沉积记录。结果表明，自工业革命前以来，粉尘沉积量增加了约110%。统计结果表明，粉尘的长期增加与北非日益干旱以及大气环流模式的变化有关。数据还揭示，冰芯钙离子浓度与撒哈拉西北部源区的帕尔默干旱指数呈强负相关：源区越干旱，可被风吹起的松散物质越多，远程输送的粉尘量也越高。
除长期荒漠化因素外，区域环流的模式也是一个重要因素，在中短期尺度上影响着粉尘输送：北大西洋涛动、撒哈拉振荡、地中海振荡等气候指数均与输欧粉尘量显著相关——比如北大西洋涛动正相位时，更强的中纬度西风会把更多撒哈拉粉尘吹向法国、西班牙，但同时会减少向中、东欧的输送。这类环流模式的调整，也是近十年欧洲粉尘分布变化的重要“推手”。
健康威胁呼唤监测升级
粉尘污染不仅是环境问题，更是迫切的公共健康威胁，其健康影响存在明显人群差异：科学家基于流行病学数据测算，粉尘事件期间15岁以上人群呼吸科日住院率上升0.73%，0—14岁儿童群体的升幅高达2.47%，儿童作为敏感人群受冲击更突出。
粉尘污染正在成为欧洲公共卫生和空气质量目标面临的一个日益严峻的挑战。与此同时，科学家指出，欧洲部分地区，包括东北欧、巴尔干半岛和斯堪的纳维亚半岛的监测覆盖范围依然有限，按照现行欧盟空气质量指令要求，这类薄弱环节的监测能力有待提高，才能更精准地评估风险、发布预警。
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