Уровни загрязнения воздуха могут значительно различаться на относительно малых расстояниях, например, в нескольких сотнях метров от автострады. Исследователи, в том числе, доктор философии Салли Пуседе использовали спутниковые и другие наблюдения, чтобы определить, как качество воздуха меняется в небольшом географическом масштабе на уровне районов.

Но этот подход упускает из виду еще одну важную переменную. "Когда мы регулируем загрязнение воздуха, мы не считаем его постоянным, мы думаем о нем как о динамическом, — говорит Пуседе, главный исследователь проекта. — Наша новая работа делает шаг вперед, рассматривая, как эти уровни меняются изо дня в день".  

Информация об этих колебаниях может помочь определить источники загрязнения. Например, в исследовании, опубликованном в прошлом году, Пуседе и ее коллеги из Университета Вирджинии обнаружили, что различия в качестве воздуха в крупных городах США уменьшаются по выходным. Их анализ связал это падение с сокращением поставок выполняемых дизельными грузовиками. В выходные более половины таких грузовиков стоят на стоянке.  

Исследование Пуседе сосредоточено на диоксиде азота, который является компонентом сложной смеси потенциально вредных соединений, образующихся при сгорании. Чтобы получить представление об уровне загрязнения воздуха, ученые часто обращаются к NO₂. Но это не просто удобный маркер — сам по себе в высоких концентрациях этот газ может раздражать дыхательные пути и усугублять легочные заболевания. Вдыхание повышенных уровней диоксида азота в течение длительного времени также может способствовать развитию астмы.   

Команда использовала данные о NO₂, собираемые почти ежедневно с помощью космического прибора, известного как TROPOMI. Они дополнительно подтвердили эти данные измерениями с более высоким разрешением, сделанными с помощью аналогичного датчика на борту самолета, который летал в рамках проекта НАСА под названием LISTOS. Далее ученые разбили эти данные в соответствии с небольшими географическими регионами, называемыми census tract или переписной участок. Для проверки концепции они использовали такой подход для анализа первоначальных расхождений в Хьюстоне, а затем применили эти методы сбора данных для изучения ежедневных расхождений в Нью-Йорке и Ньюарке, штат Нью-Джерси.

На нынешнем этапе они проанализировали спутниковые данные еще по 11 городам, помимо Нью-Йорка и Ньюарка, на наличие ежедневных колебаний. В этот список попали Атланта, Балтимор, Чикаго, Денвер, Хьюстон, Канзас-Сити, Лос-Анджелес, Феникс, Сиэтл, Сент-Луис и Вашингтон, округ Колумбия. 

Предварительный анализ показал, что в Лос-Анджелесе самые высокие средние различия между афроамериканскими, латиноамериканскими и азиатскими общинами в районах с самым низким социально-экономическим статусом. Их уровень загрязнения в среднем на 38% выше, чем в неиспаноязычных белых общинах с более высоким статусом в том же городе, хотя различия в некоторые дни были намного выше. В Вашингтоне, округ Колумбия, неравенство оказалось самым низким: уровень загрязнения в афроамериканских, латиноамериканских и азиатских общинах в районах с низким доходом в среднем на 10% выше.

В таких городах, как Нью-Йорк и Ньюарк, исследователи также проанализировали данные, чтобы увидеть, есть ли какие-либо связи с ветром и жарой — двумя факторами, которые, как ожидается, изменятся по мере потепления в мире. Хотя анализ еще не завершен, команда пока обнаружила прямую связь между застоявшимся воздухом и неравномерным распределением загрязнения. Поскольку в ближайшие годы на северо-востоке и юго-западе США ожидается большая стагнация воздуха, этот результат предполагает, что неравномерное распределение загрязнения также может ухудшиться, если не будут приняты меры по сокращению выбросов. 

Что же касается тепла, тут исследователи обнаружили менее сильную связь, хотя корреляция существовала. Ожидается, что с изменением климата число жарких дней увеличится по всей стране. Таким образом, исследователи утверждают, что если выбросы парниковых газов не будут сокращены в ближайшее время, люди в малообеспеченных сообществах могут столкнуться с большим количеством дней, когда условия опасны для их здоровья из-за сочетания NO₂ и теплового воздействия.