Les changements climatiques menacent la qualité de l'air dans tout le pays

Les changements climatiques menacent la qualité de l'air dans tout le pays

Mémoire de recherche de Climate Central

À mesure que les étés se réchauffent, l'air que nous respirons risque de devenir insalubre, malgré des décennies d'amélioration de la qualité de l'air.

Les étés les plus chauds s'accompagnent d'une augmentation de «Événements de stagnation”- dômes fixes d'air chaud susceptibles de piéger et de persister les polluants atmosphériques dans la basse atmosphère. Climat central trouvé une corrélation positive entre les températures maximales estivales et le nombre de jours stagnants estivaux dans 98% des villes américaines contiguës analysées. En outre, les données ont montré que les événements de stagnation sont de plus en plus fréquents, le nombre de jours stagnants annuels augmentant dans 83% des villes. 

Ces jours stagnants ont créé les conditions idéales pour le développement de l’ozone troposphérique, un polluant atmosphérique dangereux. La «saison de l'ozone», la période au cours de laquelle les États et les communautés surveillent la qualité de l'air local pour détecter les niveaux insalubres d'ozone, s'étend maintenant sur un an dans huit États et dans des dizaines de zones urbaines du pays. 

En examinant les niveaux d'ozone dans les zones 244, Climate Central a identifié des villes de 54 présentant un «problème d'ozone», défini comme ayant un nombre élevé de jours pour la santé malsains ou une augmentation récente du nombre de jours pour la santé malsains, potentiellement menaçants à long terme. tendance de l'amélioration de la qualité de l'air. 

On sait depuis longtemps que l'exposition à des niveaux élevés d'ozone a des conséquences graves sur la santé, en particulier pour les enfants, les personnes âgées, les personnes souffrant de maladies cardiovasculaires ou pulmonaires et pour ceux qui travaillent à l'extérieur. Des recherches récentes montrent également que faibles niveaux d'exposition à l'ozone peut être dangereux pour quiconque passe du temps à l'extérieur. À mesure que le climat se réchauffe, un nombre croissant de la population américaine pourrait être exposé à des journées d'ozone insalubres, ce qui entraînerait une augmentation du nombre de personnes. visites à l’hôpital et aux salles d’urgence, manque d’école ou de travail et risques pour la santé à long terme. 

Les changements climatiques menacent la qualité de l'air dans tout le pays

Ozone: le bon, le mauvais, le sale 

L'ozone de haute altitude est un gaz composé de trois atomes d'oxygène qui se forment naturellement dans la haute atmosphère. Ce ozone stratosphérique est essentiel à notre existence, protéger notre planète des rayons ultraviolets nocifs du soleil, comme une couche bienveillante de FPS pour la Terre. 

L'ozone au niveau du sol est chimiquement équivalent à l'ozone à haute altitude, mais ne se forme pas naturellement. Il s'agit plutôt d'un sous-produit de deux polluants (oxydes d'azote et composés organiques volatils) qui réagissent en présence de chaleur et de lumière solaire. Émissions provenant des usines chimiques et industrielles, des services publics d’électricité, des raffineries, des gaz d’échappement des voitures et des camions, et fumée de feu et notre extraction de pétrole et de gaz sont des sources de ces polluants. L'ozone au niveau du sol ne monte pas dans la stratosphère, mais s'accumule à la surface de la Terre où nous vivons et respirons. L’ozone est à lui seul incolore - un polluant invisible - bien qu’il ait un odeur distinctive et est une composante principale du smog. Un système à haute pression lent, sans vent ni pluie pour évacuer la pollution, peut contribuer à une augmentation des concentrations d'ozone au niveau du sol qui non seulement rend la respiration inconfortable, mais peut également nuire à la santé ou même être dangereux pour la santé. populations vulnérables y compris les enfants, les personnes âgées et les personnes souffrant d'asthme ou d'autres maladies pulmonaires.

L'ozone troposphérique a tendance à toucher le plus les zones urbaines, mais les vents peuvent également transporter l'ozone à des centaines de kilomètres des régions rurales. La formation et le transport de l'ozone sont fortement influencés par les conditions météorologiques et la topographie. 

Des millions d'Américains vivent dans des zones avec un «problème d'ozone»

À l'aide de données recueillies au niveau du comté par l'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis, Climate Central a examiné le nombre annuel de jours d'ozone nocifs pour la santé - ceux dépassant la norme actuelle de l'EPA - pour les villes 244 américaines depuis 2000. Nous avons étudié le nombre annuel moyen de jours d’ozone nocifs pour la santé au cours de la période allant de 2000 à 2014, ainsi que pour chacune des quatre dernières années. Cette période d’année 19 nous a permis d’observer la moyenne historique des journées d’ozone nocives pour la santé à la suite des contrôles d’émission mis en place pour satisfaire Loi sur l'air pur 1970, ainsi que lors des quatre dernières années au cours desquelles des épisodes de forte chaleur sont survenus. 

Dans leur grande majorité, les données ont montré que la qualité de l’air s’était améliorée dans la plupart des villes depuis le début du siècle. Pourtant, les villes 40 ont eu au moins 20 jours d'ozone nocifs pour la santé depuis 2015, dont quatre villes qui avaient plus de 300. Une autre ville 14 a globalement moins de jours malsains, mais a connu une légère hausse ces dernières années, alors que les progrès étaient mauvais pour la santé, signe potentiel d'un ralentissement ou d'une stagnation des progrès. 

Et tandis que les États-Unis ont globalement connu une Diminution de 16 niveaux d'ozone malsains depuis 2000, il y a Actuellement, 124 millions de personnes vivant dans les comtés de 201 ne sont pas en voie d'atteindre aux normes nationales de qualité de l’air pour l’ozone. Alors que le climat continue de se réchauffer, des conditions chaudes et ensoleillées créent davantage d'ozone au niveau du sol, ces zones (et bien d’autres encore) auront probablement du mal à respecter les normes fédérales relatives à la santé applicables à la couche d’ozone.

Faits saillants des villes avec des problèmes d'ozone

OUEST ET SUD-OUEST 

Les L’Ouest et le Sud-Ouest ont connu une diminution du nombre de jours insalubres au cours des dernières années 19, mais un certain nombre de villes de ces régions connaissent le plus grand nombre de jours insalubres d’ozone dans l’ensemble du pays. Les niveaux élevés d'ozone pourraient résulter de plusieurs facteurs interdépendants, notamment les températures plus élevées, la topographie, les émissions accrues de produits chimiques formant l'ozone provenant de feux de forêt plus fréquents, les niveaux élevés d'émissions des automobiles et une augmentation des activités d'extraction de gaz et de pétrole. 

  • La qualité de l'air en Californie est parmi les plus mauvaises du pays. Palm Springs affichait la moyenne la plus élevée 2000-2014 des jours d'ozone nocifs pour la santé de 130 par an et des jours de 450 se produisant depuis le début de 2015. À Los Angeles, 103-2000 présentait des jours insalubres par an en moyenne, mais a récemment vu des jours insalubres se produire encore plus fréquemment, avec des jours 2014 dans 107 et des jours 2015 dans 104.

  • L’extraction du pétrole et du gaz aura probablement un effet sur l’augmentation des niveaux d’ozone dans le Colorado, selon un Etude 2017 CIRES. Les niveaux d'ozone de Denver se sont améliorés, atteignant les jours insalubres de 0 dans 2017, mais ont remonté jusqu'à 7, ce qui était supérieur à la moyenne de la période 2018-2000. De la même manière, Colorado Springs a vu une augmentation du nombre de jours 2014 dans 7 contre seulement 2018.

Les changements climatiques menacent la qualité de l'air dans tout le pays

  • Au Nevada, fumée persistante et températures élevées augmentation des jours malsains d’ozone l’an dernier. La moyenne des jours d’année d’ozone nocif pour la santé de Las Vegas entre 45 et 2000 a été presque réduite de moitié, passant de 2014 à 2015. Mais l'année dernière, les jours malsains sont remontés à 2017. Reno avait également un 46 insalubre, avec près de 2018 jours d’ozone élevé, comparé à une moyenne d’environ 20 de 7-2000.

  • Houston a le pire record d’ozone au Texas, avec une moyenne de 46-2000 et de 2014 au total au cours des dernières années. Dallas a connu une baisse du nombre de jours insalubres dans 97 par rapport à 4 en moyenne dans la période 3-2016 - mais le nombre de jours insalubres a augmenté pour atteindre 31 dans 2000 et 2014 dans 7. El Paso a eu des jours insalubres avec 2017 dans 14, se rapprochant de sa moyenne de jours 2018 par rapport à 14-2018. Austin a enregistré un schéma similaire, avec seulement une journée d'ozone malsaine pour 18 dans 2000, en baisse par rapport à 2014 en moyenne, mais une augmentation de 1 en jours 2016 et 14 en 3.

  • Phoenix, qui était la nation ville à la croissance la plus rapide l’année dernière (avec une population supérieure à 50,000)37 en moyenne par jour au cours des dernières années sur 4 et une moyenne annuelle de 55 de 2000-2014.

  • À 2017 et 2018, le nombre de jours d’ozone mauvaise pour la santé était significativement plus long à Salt Lake City qu’en moyenne pendant la période 2000-2014. L'année dernière, Salt Lake City a connu des journées d'ozone insalubres chez 31, contre une moyenne d'environ 22 par an dans 2000-2014. Un certain nombre de facteurs peuvent contribuer, notamment sa population croissante et sa topographie en forme de cuvette qui peut servir de piège à polluants. 

NORD-OUEST PACIFIQUE

Notre analyse montre qu'un certain nombre de villes du nord-ouest du Pacifique ont un problème d'ozone. Malgré le nombre relativement peu élevé de jours malsains liés à l'ozone, ces jours ont augmenté au cours des dernières années. Globalement, la région a connu une augmentation en% 8 des niveaux d'ozone nocifs pour la santé au cours des dernières années 19- la seule région NOAA / NCEI à ne pas s’être améliorée au cours de cette période. 

  • À 2017, Seattle a connu des jours d’ozone nocif pour la santé 12 - une année au cours de laquelle le ville est allé pour un record de jours 56 sans pluie—Et jours 6 dans 2018. Cela représente une augmentation d'environ X jours en moyenne entre 4 et 2000.

  • À Portland, en Oregon, 2 n'avait que quelques jours d'ozone nocifs pour la santé au cours de chacune des dernières années 2, mais cette augmentation est d'environ une demi-journée par an en moyenne par rapport à 2000-2014. De même, Medford, en Oregon, est passé de moins de 2 jours par an de 2000 à 2014 à 6 en 2018. 

MIDWEST

Les villes du Midwest ont également montré des améliorations marquées au cours des mauvaises journées d’ozone, mais certains signes indiquent que ces progrès se stabilisent à mesure que les indices de chaleur augmentent. 

  • Les jours d'insalubrité de Chicago sur l'ozone ont été constants au cours des trois dernières années, à l'instar de sa moyenne annuelle de jours insalubres de 19, de 2000 à 2014. 

  • Louisville, dans le Kentucky, a vu son nombre de jours en mauvaise santé passer de 21-2000 à seulement 2014 dans 7, mais a été en moyenne au cours des dernières années. 

  • Après une moyenne de jours d'ozone nocifs pour la santé 14 à Detroit, générés par 2000-2014, la ville ne disposait que de quelques jours d'ozone nuisibles pour la santé 3 dans 2015. Mais les améliorations se sont stabilisées autour de 7 environ chaque année entre 2016 et 2018. 

  • Memphis a enregistré des améliorations similaires similaires dans le nombre de jours d'ozone nocifs pour la santé, passant de 25 en moyenne annuelle entre 2000 et 2014 à seulement 3 dans 2015. Mais les chiffres montraient une hausse de 6 dans 2016 et 8 dans 2018.

NORD-EST ET SUD-EST

La plupart des communautés de la côte est ont enregistré une diminution du nombre de journées d’ozone insalubres au cours des dernières décennies, bien que notre analyse ait révélé un certain nombre de villes avec une augmentation du nombre de journées d’insalubrité au cours des dernières années 4. L’EPA a reconnu que ses programmes de qualité de l’air avaient contribué à réduire le transport d'ozone entre États dans l'est des États-Unis, dans lequel la pollution de l’air au près du vent traverse les frontières des États et affecte la qualité de l’air dans les états au vent. Ces améliorations de la qualité de l’air sont aussi probablement soutenues par une baisse importante de la consommation de charbon depuis 2007 et les récentes fermetures de centrales au charbon plus anciennes dans le Midwest

  • La capitale de notre pays s'est améliorée en moyenne après 21 jours d'ozone malsain entre 2000 et 2014, mais Washington, DC a toujours eu des jours 5 de niveaux d'ozone malsains en moyenne au cours des dernières années 4. 

  • Dans 2018, la ville de New York a signalé une augmentation des concentrations d’ozone insalubres en jours 10, par rapport aux jours 4 ou moins les trois années précédentes et par rapport aux jours 7 en moyenne environ les années précédentes. 

  • Providence a constaté une amélioration par rapport aux jours 11 annuels presque tous les ans, de 2000-2014 à seulement quelques jours 4 par 2015 via 2017, mais une augmentation à 8 par 2018.

  • À Philadelphie, les jours d'insalubrité de 24 ont été en moyenne de 2000 à 2014. Bien que le nombre de jours d'ozone insalubres ait diminué, la ville a connu des jours d'insalubrité de 45 au cours des dernières années, le nombre le plus élevé parmi les villes de la côte est de notre liste. De même, Pittsburgh est passé de 4-25 en moyenne à moins de 2000 au cours des dernières années 2014, mais il a tout de même connu des jours insalubres depuis 10.

  • Atlanta a vu le nombre de jours d'ozone locaux malsains diminuer de 26 en moyenne entre 2000 et 2014, à moins de 5 en 2018. Néanmoins, la ville a connu des jours insalubres avec 32 au cours des dernières années 4.

  • Tampa a été amélioré, passant de 16-2000 à 2014, à une journée d'ozone nocif pour la santé avec 1. Cependant, les jours malsains ont reculé jusqu’à 2015 en 4. 

La saison de l'ozone n'est plus seulement pour l'été

Les «saisons de l'ozone» sont désignées comme des périodes de temps où l'ozone au niveau du sol atteint généralement ses niveaux les plus élevés et nécessite une surveillance. Les journées chaudes et intensément ensoleillées sont les plus propices aux réactions chimiques entre les oxydes d’azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV) afin de créer de l’ozone troposphérique. La saison de l'ozone est généralement associée aux mois d'été, mais sa durée doit correspondre aux périodes de l'année où l'ozone est le plus susceptible d'approcher des niveaux malsains. varie d'un état à l'autre et tend à être plus long dans les zones très peuplées. 

Les niveaux d'ozone sont généralement élevés dans les zones urbaines, en partie à cause de la effet d'îlot thermique urbain. Dans les villes, de grandes quantités de trottoirs et de toits traditionnels en asphalte ou en bardeaux absorbent plus de chaleur que les champs et les forêts; cette chaleur est ensuite piégée plus efficacement pendant la nuit, ce qui maintient la ville plus chaude que les environnements ruraux et suburbains qui ont plus d'arbres et de végétation. De plus, les villes ont souvent plus de véhicules, de manufacturiers, de centrales électriques et d’autres sources d’émission qui sont les précurseurs de l’ozone. 

Les changements climatiques menacent la qualité de l'air dans tout le pays

En 2015, la US Environmental Protection Agency abaissé la norme pour l'ozone de .075 ppm (parties par million) à 0.070 ppm pour améliorer les résultats pour la santé publique. Ils ont également prolongé la saison de l'ozone dans les États 32, un examen a montré que les niveaux d’ozone dépassant la nouvelle norme ou s’approchant de cette nouvelle norme étaient en dehors des saisons précédentes lorsque les États étaient tenus de la surveiller.

La saison de l'ozone est maintenant surveillée toute l'année dans les États de 8: Floride, Nevada, Hawaï, Arizona, Nouveau-Mexique, Utah, Colorado et Californie (à l'exception de quelques comtés). De nombreux comtés du sud du Texas et de la moitié inférieure de la Louisiane surveillent également l'ozone 12 mois par an. Seuls deux États ont une saison d'ozone inférieure à un an et demi - Washington et l'Oregon - mais les deux ont des comtés avec des saisons d'ozone toute l'année. Et le EPA répertorie les sites 192 dans les comtés dans tout le pays qui surveillent actuellement les saisons de l’ozone qui durent toute une année, ce qui correspond généralement aux zones urbaines très peuplées.

Changement climatique, stagnation et qualité de l'air sont tous liés

La chaleur et la stagnation sont étroitement liées. Climate Central a analysé les températures élevées en été et utilisé les données du Indice de stagnation de l'air NOAA / NCEI, qui intègre les vents de la haute atmosphère, les vents de surface et les précipitations pour identifier le nombre de jours stagnants par mois. En revenant à 1973 au début de l’indice, 98% des villes analysées montrent une corrélation positive entre les températures maximales estivales et le nombre de jours stagnants estivaux. 

La stagnation se produit plus fréquemment. Depuis le Indice de stagnation de l'air NOAA / NCEI commencé à 1973, le nombre de jours stagnants annuels a augmenté dans 83% des villes américaines contiguës analysées. McAllen, au Texas, arrive en tête de liste avec 36 plus de jours par an en moyenne, suivi par Los Angeles et San Francisco (où la stagnation est moins corrélée à la chaleur). Les plus fortes augmentations ont eu lieu sur les côtes sud et ouest ainsi que de l’est, alors que la plupart des baisses ont eu lieu dans les montagnes de l’ouest. Quand le climat se réchauffe, les jours stagnants sont devrait augmenter encore, avec jusqu'à 40 plus de jours par an à la fin du siècle.  

Et la stagnation affecte la qualité de l'air. Lorsque l'air stagne, les polluants réagissent ensemble sous l'effet de la chaleur et du soleil, et de fortes concentrations d'ozone au niveau du sol peuvent s'accumuler. 

Protéger la santé humaine sous la Loi sur l'air pur, l’Environmental Protection Agency des États-Unis oblige les États à adopter des plans pour atteindre et maintenir Normes nationales de qualité de l'air ambiant (NAAQS) pour les polluants comme l'ozone et la pollution par les particules. 

Les réglementations de l’EPA ont eu un effet prononcé, de nombreuses communautés aux États-Unis connaissant amélioration de la qualité de l'air et réduction des niveaux d'ozone, alors que la population et l'économie ont continué de croître. Cependant, la qualité de l'air est localisée et très sensible aux conditions météorologiques, et par conséquent au changement climatique. Comme le montre l'analyse de Climate Central, les niveaux d'ozone se sont récemment stabilisés ou ont augmenté dans certaines localités à mesure que le climat se réchauffe. Aux États-Unis, les émissions de précurseurs d'ozone d'origine humaine ont diminué, en raison de l'amélioration des politiques de qualité de l'air et de technologies plus propres, et cette tendance devrait se poursuivre. Mais comme le climat continue de se réchauffer, les journées malsaines en ozone devraient s'aggraver dans certaines zones du années à venir. Cet effet est connu sous le nom de «Peine climatique» Cependant, des niveaux plus élevés de vapeur d'eau atmosphérique (un autre effet du changement climatique) peuvent aider à atténuer l'effet dans certains endroits. Avec des températures plus chaudes plus de jours de stagnation de l’air et d’augmentations des émissions naturelles de fumée de feu de forêt, la pénalité climatique difficile pour de nombreuses régions du pays d’atteindre les normes de qualité de l’air prescrites. 

L'ozone et votre santé

Même quelques jours malsains d’ozone par an posent des problèmes de santé, en tant que nombre croissant de risques pour la santé sont liés à l'exposition à l'ozone et à d'autres polluants atmosphériques. Selon l'American Lung Association, la pollution par l'ozone est associée aux crises d'asthme. pneumonie; toux et essoufflement; dommages cardiovasculaires; sensibilité accrue aux infections; et des fonctions pulmonaires diminuées. L'ozone peut causer des problèmes de développement chez les enfants et augmenter le risque d'atteinte à la reproduction chez l'adulte. Des études ont montré que les admissions à l'hôpital et les visites à l'urgence pour l'asthme sont augmentés en raison des niveaux élevés d'ozone. 

En outre, un certain nombre de les populations vulnérables sont plus à risque lorsqu'il est exposé à l'ozone. Les enfants d'âge scolaire dont les poumons sont encore en développement courent un risque accru de lésions à long terme, notamment d'asthme. Par rapport aux adultes, les enfants ont tendance à être plus actifs à l'extérieur et à respirer plus d'air par kilo de poids corporel, absorbant ainsi une «dose plus élevée» d'ozone. En période de chaleur ou de froid extrême, il a été démontré que les effets d’une exposition à l’ozone à court terme augmentaient les taux de mortalité, en particulier chez les femmes et les personnes âgées. 

Qu'est-ce que vous pouvez faire 

Protégez votre santé: 

  • Entrez votre code postal dans Indice de qualité de l'air de l'EPA pour connaître les conditions dans votre région. Les tableaux codés par couleur fournissent des indications sur les risques pour la santé et sur les activités sûres pour diverses populations. 

  • Évitez de faire de l'exercice ou de travailler à l'extérieur les jours de forte concentration d'ozone.

Empêchez la formation d'ozone par temps chaud et sec:

  • Limitez votre conduite autant que possible - faites du covoiturage, prenez les transports en commun. 

  • Ne laissez pas votre moteur tourner au ralenti.

  • Les véhicules électriques ne dégagent pas de polluants et se sont révélés mieux pour la qualité de l'air et le changement climatique, même si leur électricité est dérivée de combustibles fossiles.

  • Abstenez-vous de faire un barbecue ou d'utiliser votre foyer.

  • Reporter tout projet de peinture à moins que les peintures ne contiennent pas de COV. Les gaz solvants de nombreuses peintures contiennent des COV pouvant contribuer à la formation d'ozone au niveau du sol. 

  • Faites le plein de carburant tôt le matin ou tard dans la soirée, car la lumière du soleil déclenche la formation d'ozone.

  • Tondre la pelouse tard dans la soirée ou, si possible, utiliser un équipement de pelouse électrique au lieu d'un équipement à essence.

MÉTHODOLOGIE

Analyse de l'ozone:
Climate Central a analysé les données d'ozone quotidiennes pour les comtés des villes 244 de 2000-2018, obtenues à partir des Système de qualité de l'air EPA. Des jours annuels malsains d'ozone ont été calculés pour chaque comté ainsi qu'une moyenne annuelle 2000-2014. Un jour «malsain» d’ozone est défini comme un jour où 8-heure max dépasse la norme la plus récente du NAAQS de 0.070 ppm (équivalent d’une valeur AQI supérieure à 100). Pour mettre en évidence les zones présentant un problème d’ozone, nous avons identifié les emplacements suivants:

Analyse de stagnation:
Climate Central a analysé les données de stagnation maillées du Indice de stagnation de l'air NOAA / NCEI, calculant les tendances annuelles depuis le début du jeu de données dans 1973. Les diagrammes de corrélation ont été créés à l'aide des données de température maximale moyenne estivale (juin, juillet et août) obtenues à partir des Système d'information climatique appliqué et données de stagnation estivale de la NOAA / NCEI. Bien que la stagnation hivernale puisse réduire considérablement la qualité de l'air dans des endroits comme Salt Lake City, les journées chaudes ne sont pas fondamentalement motivées par le nombre croissant de journées chaudes, ce qui est l'objectif de la présente analyse de Climate Central. 

Cet article a paru à l'origine sur Climate Change Central

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Un incendie de forêt brûlant dans une forêt de montagne chaude et sèche a balayé la ville de la ruée vers l'or de Greenville, en Californie, le 4 août…
La Chine peut atteindre les objectifs énergétiques et climatiques en plafonnant l'électricité au charbon
La Chine peut atteindre les objectifs énergétiques et climatiques en plafonnant l'électricité au charbon
by Alvin Lin
Lors du sommet des dirigeants sur le climat en avril, Xi Jinping a promis que la Chine « contrôlerait strictement l'énergie au charbon…
Eau bleue entourée d'herbe blanche morte
Une carte retrace 30 ans de fonte des neiges extrême à travers les États-Unis
by Mikayla Mace-Arizona
Une nouvelle carte des événements extrêmes de fonte des neiges au cours des 30 dernières années clarifie les processus qui entraînent une fonte rapide.
Un avion laisse tomber un ignifuge rouge sur un feu de forêt alors que les pompiers garés le long d'une route lèvent les yeux dans le ciel orange
Le modèle prédit une rafale d'incendies de forêt sur 10 ans, puis un déclin progressif
by Hannah Hickey-U. Washington
Un regard sur l'avenir à long terme des incendies de forêt prédit une rafale initiale d'une dizaine d'années d'activité d'incendie de forêt,…

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