W&M-NOAA合作研究大气对沿海城市气候和公共健康的影响
世界上一半以上的人口居住在城市，而在美国，最大和人口最多的城市往往位于沿海地区。
对纽约人来说，曼哈顿上城以格兰特墓、阿波罗剧院、修道院、西尔维娅餐厅和糖山而闻名。对于W&M的化学家Rachel O 'Brien和他的同事们来说，这片城市是研究地球大气变化及其对空气质量和气候的潜在影响的理想海洋和城市界面。
奥布莱恩是威廉玛丽大学化学系的助理教授，她的合作伙伴安迪·奥尔特是密歇根大学的化学副教授，他们最近从美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的大气化学、碳循环和气候（AC4）项目中获得了60万美元的资助，以进一步了解特大城市和海洋环境之间的大气相互作用。
奥布莱恩和奥尔特将与来自密歇根大学、华盛顿大学、科罗拉多州立大学、加州大学欧文分校、佐治亚理工学院、哥伦比亚大学、耶鲁大学和明尼苏达大学等多家机构的研究人员一起，研究人为和海洋排放对沿海城市的潜在影响。
“许多美国人“美国最大的城市都位于或靠近海岸线，”奥布莱恩说。预计未来几十年城市人口将急剧增加。这使得了解影响主要城市气候和空气质量的大气化学变得尤为重要。”
奥布莱恩一直致力于气溶胶的研究，气溶胶是悬浮在空气或其他气体中的细小固体或微小液滴所产生的颗粒。灰尘、雾霾和烟雾都是气溶胶的例子。大气中气溶胶携带的碳基分子对气候、空气质量、人类健康和环境都有重大影响。
据美国国家海洋和大气管理局估计，城市约占全球化石二氧化碳排放量的70%，而这种化合物对全球气候变化的影响最大。据美国国家海洋和大气管理局称，除了气候问题外，该团队还将研究空气污染，这是全球第五大人类健康风险因素，也是全球大城市的公共卫生问题。
奥布莱恩和奥尔特的项目击中了NOAA的一个关键项目重点：更好地了解未被充分研究的vcp对臭氧和气溶胶形成的影响，以及它们对城市空气质量的相对重要性。
O 'Brien解释说，在城市大气中，挥发性化学产品或vcp（涂料、粘合剂、油墨、个人护理产品、清洁剂等）正在成为挥发性有机化合物（VOCs）的主要来源，挥发性有机化合物是一种排放到大气中的气溶胶。有些vcp本身是有害的，比如那些已知会致癌的，但它们也会与其他气体发生反应，在空气中形成其他空气污染物。
奥布莱恩说，vcp的排放和对大气化学的影响还没有得到很好的理解。再加上海洋环境中存在的氮氧化物和海洋排放的二甲基硫化物的氧化，这些颗粒发生化学反应，导致地面臭氧和气溶胶的形成。臭氧和气溶胶都对人类呼吸有害，它们会影响太阳辐射、云的形成和气候——所有这些都可能对公众健康产生严重的长期影响。
该研究团队预计将包括W&M大学的研究生和本科生，他们将使用质谱法和光谱学来分析来自纽约大都会地区两个现场的气溶胶颗粒样本。收集点由来自Aerodyne公司和耶鲁大学的化学家德鲁·盖特纳、乔丹·克雷奇默和安迪·兰贝管理，与从大城市到海洋地区的大气排放和反应观察（AEROMMA）和纽约市大都市排放和转化测量（NYC-METS）运动协调运行。
“一个重要的信息是粒子的大小，”奥布莱恩说。“较小的颗粒会在我们的肺部更深地沉积，这增加了它们对健康的有害影响。安迪和我将为团队带来尺寸分辨率的数据集，以帮助进一步了解vcp如何影响颗粒的大小。”
奥布莱恩解释说，最终，它们产生的信息将用于为气候建模提供信息，并为城市环境的变化提供更深入的了解。她说，该小组计划及时向环境管理者和其他利益相关者团体提供有关VCP排放和化石燃料来源对公众健康的潜在影响的信息。
她还希望这项工作将减少全球气候模型的不确定性，因为目前数据中来自生物硫排放的海洋气溶胶的代表性不足。她补充说，总的来说，城市和海洋数据集将改善下一代NOAA天气化学模型中排放、化学和物理过程的表现。
奥布莱恩说：“我们的实验将帮助我们确定，我们每天使用的化学物质最终是如何导致城市地区有害的空气污染和气候的。”
