【本報訊】歐洲大部分地區的天空正變得愈來愈「骯髒」。

最新一期《自然》(Nature)刊載的一項研究,為歐洲的空氣質素治理敲響警號。研究顯示,2012年至2021年十年間,歐洲大部分地區的礦物粉塵濃度持續攀升,南歐及地中海沿岸的升幅最為明顯。科學家指出,這一趨勢與大氣環流模式轉變、

北非荒漠化進程加速直接相關。

不斷惡化的粉塵污染,亦為歐洲的空氣質素目標及公眾健康防護帶來全新挑戰與壓力。

十年數據勾勒完整「粉塵版圖」

礦物沙漠粉塵是大氣懸浮粒子的重要組成部分。這些微細固體顆粒可隨風飄移數千公里,跨越國界與海洋,最終沉降在遠離源頭的區域。粉塵進入人體呼吸系統後,會誘發多種健康問題,包括哮喘發作加劇、心血管疾病風險上升,更會在短期內推高整體人口死亡率。雖然歐洲多區過去多次錄得粉塵襲擊事件,但這一污染趨勢是否遍及整個歐洲大陸、以及背後核心驅動因素,過去一直未有明確定論。

為填補這一研究空白,瑞士保羅謝勒研究所的科研團隊,整合歐洲103個城鄉監測站、合共約18500條沙塵相關金屬(鋁、鈦、硅、鈣、鐵)日度觀測數據,透過機器學習模型,重建2012至2021年歐洲全日沙塵濃度變化數據。當中鋁、鈦受本地污染源干擾最低,是追蹤遠距沙漠粉塵最可靠的示蹤物;而鈣、鐵則容易受本地交通磨損、建築工程、土壤揚塵影響。這亦是目前歐洲覆蓋監測點最廣、時間解析度最高的沙塵濃度反演數據集之一。

研究團隊採用隨機森林算法進行精算,結果顯示,研究期內歐洲大部分地區粉塵濃度全面上升,當中意大利、亞得里亞海及愛琴海區域升幅最為顯著,年均增速達每立方米0.074微克,歐洲整體年均增速則為每立方米0.055微克。踏入2021年,南歐地區外來飄入的粉塵,已佔世界衛生組織年度PM10指導值的31%。當地居民平均每年經歷約46次粉塵事件,而這類高粉塵時段,與區域每日死亡率上升0.67%存在關聯。

科學家發現,雖然粉塵污染事件的發生次數未有明顯增加,但南歐部分地區的污染嚴重程度顯著加劇。北歐情況則有所不同:當地背景粉塵濃度的上升速度,幾乎是突發粉塵入侵事件的兩倍,以往受遠距粉塵影響較輕的北歐區域,如今亦無法擺脫整體粉塵污染困擾。

冰芯紀錄揭示污染雙重成因

為驗證近十年粉塵上升趨勢是否對應長期氣候變化規律,科研團隊進一步分析阿爾卑斯山冰芯樣本。

是次研究的冰芯採樣站位於瑞士與意大利邊境的科爾尼費蒂冰川,海拔4450米,完整保存了過去數百年的大氣粉塵沉積紀錄。數據顯示,自工業革命前至今,當地粉塵沉積量累計增加約110%。長期數據證實,粉塵持續增加,與北非日趨乾旱、大氣環流模式轉變兩大因素密切相關。冰芯鈣離子濃度數據更顯示,數值與撒哈拉西北部源區的帕爾默乾旱指數呈強負相關:源區愈乾旱,地表鬆散沙土愈多,隨大氣遠距傳輸的粉塵規模亦隨之擴大。

除北非長期荒漠化的深層因素外,區域大氣環流變化亦是關鍵推手,在中短期尺度主導粉塵傳輸路徑與規模。北大西洋濤動、撒哈拉濤動、地中海濤動等氣候指數,均與輸入歐洲的粉塵量高度相關。例如北大西洋濤動處於正相位時,中緯度西風增強,會將更多撒哈拉粉塵吹送至法國、西班牙一帶,但同時會減少粉塵輸往中歐及東歐。近十年歐洲粉塵分布格局的變動,正是多項環流模式調整共同導致的結果。

健康威脅凸显 亟需升級監測體系

粉塵污染不單是環境議題,更是迫切的公共健康危機,且不同年齡層受影響程度差異顯著。科研團隊透過流行病數據推算,粉塵污染期間,15歲以上人群呼吸科日均住院率上升0.73%,而0至14歲兒童的住院升幅高達2.47%,可見兒童作為敏感群體,受粉塵污染的衝擊遠為嚴重。

時至今日,粉塵污染已成為歐洲空氣質素管理及公共衛生防禦的重大難題。與此同時,科學家提醒,歐洲東北歐、巴爾幹半島及斯堪的納維亞半島的監測覆蓋仍然不足,未能完全掌握區域污染狀況。業界認為,歐盟需按空氣質素指令要求,強化薄弱區域的監測能力,才能更精準評估健康風險、適時發布污染預警,守護民眾健康。

【編輯:北琪

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