Det är inte ovanligt att stöta på rubriker om föroreningar eller global uppvärmning och upptäcka att de drar olika slutsatser beroende på datakällan.

Forskare vid Washington University i St Louis använde ett harmoniserat tillvägagångssätt, inkorporering av data från flera satelliter och markmonitorer med datormodellering för att sammanställa en omfattande, konsekvent karta över föroreningar över hela världen. Deras uppgifter sträcker sig över 1998-2018, ger en aktuell bild av tillståndet för världens luftkvalitet som avslöjar några överraskningar, både på gott och ont.

Forskningen leddes av Melanie Hammer, en postdoktor i Randall Martins labb, professor i energi, miljö- och kemiteknik vid McKelvey School of Engineering.

Resultaten av deras studie som tittade på PM2.5 – små partiklar som kan ta sig djupt in i en persons andningssystem – publicerades 3 juni i Miljövetenskap och teknik .

"Tidigare studier som tittar på långsiktiga PM2.5 har inte använt data så färsk som vi har, ", sa Hammer. Äldre data kan inte fånga resultaten av många program som syftar till att stävja föroreningar - även om de har varit verksamma i nästan ett decennium.

Det visade sig vara fallet i Kina, där en betydande nedgång i föroreningar på senare tid var resultatet av strategier som påbörjades på allvar runt 2011. Andra datamängder fångar inte nedgången.

Och i Indien – ett annat problemområde – var historien inte lika positiv. "Det verkar finnas lite av en platå med PM2,5-nivåer, " sa Hammer. Fastän fortfarande, nivåerna stiger inte så brant som andra rapporter kan antyda.

PM2,5 avser storleken på partiklar – 2,5 mikron. Dessa små partiklar skapas i naturen, men också genom mänskliga aktiviteter, inklusive vissa tillverkningsprocesser, bilavgaser och användning av vedeldade spisar.

Det är inte lätt att mäta mängden PM2.5 på marken eftersom det inte finns någon form av heltäckande övervakningsnätverk som täcker världen. Nordamerika och Europa har omfattande övervakningssystem, liksom Kina. Men, Martin sa, "Det finns stora luckor i markbaserad övervakning. Människor kan bo hundratals kilometer bort från monitorer."

Att utveckla en omfattande föroreningskarta, sedan, markbaserade monitorer är helt enkelt otillräckliga.

För att fånga en global ögonblicksbild, Martins team började med satellitbilder av kolumner av atmosfär som sträckte sig över marken till kanten av rymden. Genom att använda den etablerade GEOS-Chem-modellen, som simulerar atmosfärens sammansättning, de kunde sluta sig till hur mycket PM2.5 som borde finnas på marken, längst ner i en viss kolumn.

När man jämför förutsägelserna med faktiska nivåer uppmätta av markmonitorer, avtalet var slående. Faktiskt, Martin sa, "Det är den bästa nivån på överenskommelsen hittills."

Men forskarna gick ändå ett steg längre.

Överenskommelsen var jättebra, men inte perfekt. Så Hammer lade till skillnaderna mellan de observerade och förutsagda mängderna av PM2.5 och utökade de markbaserade förutsägelserna över hela världen, fylla i de enorma luckorna mellan bildskärmarna.

Detta extra steg bringade de observerade och förutspådda nivåerna av PM2,5 från 81 % till 90 % överensstämmelse.

När de väl kunde ta en ordentlig titt på de senaste föroreningsnivåerna runt om i världen, forskarna såg några skarpa förändringar från tidigare trender. Särskilt i Kina.

"Vi är vana vid att se bara stora, ökande trender för föroreningar, " sa Hammer. Men i Kina, "Det vi hittade, från 2011 till 2018, är att det faktiskt finns en särskilt stor negativ trend."

På andra håll i Asien, bilden var inte lika positiv.

Även om föroreningsnivåerna inte verkade öka i Indien, landet verkar vara i en platåfas. "Den breda platån med mycket höga koncentrationer, som en stor befolkning utsätts för, är ganska oroande, " sa Martin. "Det påverkar hälsan hos en miljard människor."

Dock, uttaget från denna forskning kan vara, på balansen, en hoppfull sådan:Det verkar visa en möjlig väg framåt.

"De data som Melanies analys avslöjar är en riktig framgångssaga för luftkvalitetskontroller, " sa Martin. "Det visar att de kan vara anmärkningsvärt effektiva när det gäller att minska PM2,5." Även om forskare har vetat att dessa kontroller innehåller potentialen att påverka, han sa, "Förändringarna i Kina är mycket dramatiska, större än vi har sett någonstans i världen över observationsrekordet.

"Det illustrerar en verklig möjlighet att förbättra luftkvaliteten genom effektiva kontroller."

Förorening, hälsa runt om i världen

Hos personer som redan är sjuka med sjukdomar som astma, PM2,5 kan få omedelbara hälsokonsekvenser. Långsiktigt, dock, att andas in dessa partiklar får konsekvenser för alla.

"PM2.5 är ett stort folkhälsoproblem globalt, sa Melanie Hammer, postdoktor i Randall Martins labb vid McKelvey School of Engineering. "Det är viktigt att få exakta exponeringsuppskattningar för att uppskatta hälsoeffekterna."

Det är därför organisationer, inklusive Världshälsoorganisationen och Global Burden of Disease, använda data från Martins labb.