全球99%的人口所处环境的空气污染水平超出世卫组织指导值，显然有必要采取行动以降低我们的风险。
清洁空气是一项基本人权，可付诸行动的数据将推动变革，并促进环境正义。
新一代卫星监测仪器有望实现向清洁空气的公平转型，前提是监测覆盖全球。
空气质量差如今已成为导致过早发病的三大主要原因之一，2022年全球因此死亡人数接近700万。此外，全球99%的人口所处环境的空气污染水平超出世界卫生组织指导值，显然有必要采取行动以降低我们的风险。然而，由于缺乏可付诸行动的信息，我们减轻空气质量差及其造成危害的能力受到制约。
空气污染来源多种多样，从篝火到货船都有，且难以进行有效监测。由于大气的动态特性，污染物的分布也在不断变化。农村地区农业活动产生的污染物可能被输送至城市地区，繁忙道路上汽车排放的污染物也可能远距离扩散。此外，由于大气中的化学反应，污染物的确切浓度和扩散情况会随时间发生变化。
空气污染的复杂性表明，若缺乏更完善的监测，就无法制定有意义的行动方案。例如，如果有更多农业化学副产品经过某大城市上空，那么限制该城市的汽车通行可能无法达到预期的减污效果。此外，在特定地点测量空气污染只能呈现不完整的图景。若不了解空气污染来源，我们可能会出台措施，却针对错误的问题进行治理。我们需要尽可能全面、尽可能覆盖各地并全天候的信息，以便做出明智的决策。
不测量，就无法管理
需要追踪的一些关键污染物包括：粒径为2.5微米和10微米的颗粒物（PM2.5和PM10）、臭氧、氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）。为使我们能够了解污染来源及其随时间的变化，并为模型预测未来状况提供数据，必须以合理的时间和空间分辨率对这些污染物进行监测。可靠、客观的数据能够推动透明度，促进问责，并且是促使各国政府、城市、行业和个体企业采取有效行动的根本基础。
现有信息来自地面、空中和空间的测量以及空气质量模型。地面监测仪器可在与人类健康最相关的地点提供即时数据，但它们只能提供超局部信息，并且可能因其分布而导致资源配置失当或对现实的错误反映。这些测量无法提供关于排放了多少污染物、污染来源何处以及污染随时间如何变化的区域性全貌。此外，有证据表明，地面监测仪器并未设置在最易受污染影响的区域，这使我们对空气质量差的认识出现偏差。
相比之下，从太空视角可以获得区域性视野，更好地回答污染如何在不同地域之间变化的问题。基于卫星的监测仪器经过调校，可识别关键污染物，且对其所测量的区域不存在偏好，从而消除了与地面测量相关的偏差。
遗憾的是，上一代天基监测仪器存在两个关键问题——空间和时间分辨率有限。尽管科学家已利用卫星获取空气质量差的瞬时快照，但我们仍缺乏充分了解区域差异性所需的数据。因此，全球在应对空气质量差对人类健康和生态系统造成的严重后果方面一直受到掣肘。
卫星是未来的发展方向
所幸，局面正在开始改变。为韩国研制并于2020年发射的静止环境监测光谱仪（GEMS）是新一代卫星中的首个，能够在每个白昼时段观测空气污染，分辨率约为5公里。GEMS覆盖朝鲜半岛及更广泛的亚太地区，正帮助科学家更精确地确定污染物种类、来源及其扩散方向。有了这类信息，各国政府、地方当局和企业便能更好地识别令人担忧的区域，并就应采取的行动做出明智决策。非政府组织及更广泛的公民社会也可利用这些信息，要求政府和行业对我们呼吸的空气质量负责。
世界经济论坛在应对空气污染方面开展了哪些工作？
明年，为美国国家航空航天局研制的姊妹卫星仪器——对流层排放：污染监测（TEMPO）将在北美开展类似工作，空间分辨率略有提升。2024年，欧洲将借助哨兵-4任务实现类似的覆盖。
全球网络仍存在重大空白
然而，就目前情况而言，全球南方和中东地区都不会获得类似的覆盖。尽管如此，这些地区尤其容易受到空气质量差的影响。过去30年间，非洲因室外空气污染导致的死亡人数增加了近60%，但目前尚无在该地区使用GEMS或TEMPO的计划。正如芝加哥大学近期所指出的，应对空气污染的投入远远落后于问题的规模，这一状况亟待解决。
展望未来，由静止轨道空气质量卫星组成的全球星座将能够每小时报告影响人类健康的主要空气污染物，为采取行动提供切实有用的信息。我们需要这样一个未来：人们能够像今天获取天气和紫外线信息一样，即时获取空气质量数据和空气质量预报。清洁空气是一项基本人权，可付诸行动的数据将推动变革，并促进环境正义。
