今年夏天，东北部地区烟雾缭绕的天际线和空气质量警报频频见诸报端，而与此同时，最大的臭氧研究项目之一正在进行中。
与烟雾或烟雾不同，臭氧不是肉眼可见的，但其危害却深远且影响巨大。因此，科学家们依靠巴隆公司的高分辨率模型来跟踪和预测这种有害气体的化学形成和移动。
污染的 "问题儿童
"纽约市是我们的慢性臭氧污染问题儿童"。这是美国东北部各州空气使用协调管理联盟（NESCAUM）执行主任保罗-米勒（Paul Miller）说的话。从新泽西州到缅因州，NESCAUM 联盟都在推广和支持旨在减少空气污染和气候变化不利影响的计划。
虽然近年来全国范围内的污染水平显著下降，但纽约市（NYC）大都会地区仍然违反了基于健康的联邦空气质量标准。NESCAUM 的举措之一是长岛湾对流层臭氧研究（LISTOS），这是研究人员和政府机构之间的一项合作努力，始于 2017 年，旨在调查纽约市地区的臭氧形成及其顺风传输情况。
"保罗说："我们的目标是更好地了解导致这一长期臭氧问题的化学和气象过程。
"他补充说："[男爵]模式是我们成功的根本。
高质量观测始于更好的建模
确定地表臭氧的来源和成因对于实施和执行减排措施至关重要。长岛湾独特的地理特征增加了这一发现过程的复杂性。这片浅水区位于美国人口最稠密地区的下风向，北邻康涅狄格州，南接长岛，西邻曼哈顿。
任新荣是美国国家海洋和大气管理局空气资源实验室的物理科学家，研究大气最低层有害气体的影响。他解释了为什么这个地区的空气质量如此有害和难以研究。
"辛荣说："我们在这片水域附近有如此多的大型城市，它就像一个散热器，将来自纽约的所有污染都汇集到这里。"他补充说："然后，到了下午，随着太阳对地面的加热，就会产生一股陆上气流，把之前排放的污染都带回陆地。
辛荣团队的目标是利用地面和空中传感器描述空气污染物和温室气体的排放特征，这有助于他们确定空气污染可能是如何形成的以及在哪里形成的。他说，巴隆模型可以帮助他们知道在何时何地有效地部署探测设备。
"Ren 说："我们利用模型的 8 小时臭氧峰值最大值进行空间感知，以了解最糟糕的情况。"他补充说："该模型确实能帮助我们知道在哪里执行任务，特别是因为这些气体很难看到。
欣荣以最近加拿大野火造成的烟雾弥漫的天空为例，强调你所看到的并不总是等同于高臭氧水平。虽然今年夏天的臭氧浓度确实是 "他们所见过的最严重的"，但烟雾中的颗粒物与地表臭氧污染的表现并不相同，后者并不是肉眼可见的。
男爵提供 15 年以上的帮助
15 年来，建勤气象公司一直为 NESCAUM 提供定制的建模解决方案。在此期间，NOAA 还在其他空气质量研究中使用了建勤的独家建模方案。
"巴伦建模首席科学家约翰-麦克亨利（John McHenry）说："我们提供的数据使研究人员能够直接获取大气最底层的详细预报条件。"他指出："我们的模型在两种不同的时间范围和分辨率下运行，一种是 5 天的大陆尺度，另一种是分辨率更高的 2 天预报。
Baron 为 LISTOS 研究人员提供了两种不同的模型：1) 环境保护局 (EPA) 提供的开源社区多尺度空气质量 (CMAQ) 模型版本，以及 2) 独家内部模型，其中包括任何空气质量监测系统中可用的最先进的云表示。
"麦克亨利补充说："云层在大气化学中起着至关重要的作用，这使得我们的模型能够更详细地了解臭氧的形成过程和演变。
巴隆模型的输出结果包括动画预测图，表示臭氧可能超标的区域（左图），以及独特的横截面视图（Skew-T图），该视图使用绿色第三条线（右图）预测臭氧浓度的垂直剖面。
LISTOS 的下一步行动
美国国家海洋和大气管理局局长里克-斯宾拉德（Rick Spinrad）博士表示，NESCAUM 长岛研究只是美国国家海洋和大气管理局、美国国家航空航天局（NASA）和 21 所大学本月在全国范围内开展的多项研究之一，这项研究被称为"史无前例的科学调查"。将通过部署多颗卫星、研究飞机、车辆甚至背包中的仪器来确定空气污染源。
美国环保署（EPA）表示，地面臭氧和颗粒物经过几十年的下降后，近年来下降趋势已经放缓。LISTOS 的工作将帮助企业和社区更好地识别空气污染源及其羽流行为，其目标是改善城市和区域空气质量预测。
"保罗说："我们的任务是更好地了解导致纽约下风向长期存在臭氧问题的化学和气象过程。
这项研究的结果将与州和地方环境官员共享，以帮助他们做出更好的决策，进而帮助减少大纽约市地区的空气污染。
