对流层是地球大气层的最低层，从地球表面延伸到天空八英里多一点的地方。中国科学院 (CAS) 研究人员领导的国际团队表示，对流层还包含大气中约 10% 的臭氧，但这 10% 受到人类活动的严重影响，并在雾霾的形成中起着关键作用，而雾霾对人类健康有害。

该团队最近评估了目前监测对流层臭氧的能力，总结了进展和挑战并提出了新的前进方向。他们于 8 月 2 日在《遥感杂志》上发表了他们的评论。

研究人员表示，对流层中的臭氧主要由氮氧化物和挥发性有机化合物产生，这两种物质都是人类活动改变气候的副产品，例如燃烧不可再生燃料。臭氧还与天气过程有关，并可能导致呼吸系统疾病，类似于另一种与气候变化有关的污染物 2.5 级颗粒物。

目前，为了监测对流层中臭氧的浓度水平和变化，研究人员要么直接测量地球表面特定区域的臭氧，要么使用能够远距离探测气体的传感器。使用这些通常固定在卫星、飞机或气象气球上的传感器被称为遥感。

虽然直接测量是准确的，但它们缺乏对大气特性的全面考虑。与测量特定岩石的温度类似，温度可能准确，但它无法提供有关周围环境的信息。毕竟，这块岩石可能在白雪皑皑的苔原上受到阳光直射。

“我们回顾了当前的观测技术和检索算法，分析了它们的发展趋势并确定了需要改进的领域，”共同通讯作者、中国科学院国家空间科学中心教授徐建说。“我们的目标是强调现有方法的局限性，并提出一些潜在的技术解决方案，以便从太空更准确地遥感对流层臭氧。”

研究人员表示，遥感仍然是监测臭氧的最佳方式。包括各种传感器在内的仪器和数据处理技术已经得到显著改进，并将继续改进。共同通讯作者、中科院空天信息研究院教授胡斯·勒图指出，更好的仪器校准和标准化分析方法也将有助于推动该领域的发展。

“卫星观测技术和对流层臭氧反演算法的最新进展在产品精度和空间分辨率/覆盖范围方面已显著提高，”莱图说。“这些发展对于更好的空气质量管理和有效的污染控制至关重要，凸显了该领域持续创新的重要性。”

研究人员还建议，未来的方法应该实施和改进相结合的主动和被动感知、综合物理和机器学习检索算法。

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