Detekcija dušikovog dioksida pomoću Sentinela 2

Atmosferski dušikov dioksid je štetan onečišćivač sa značajnim utjecajem na kvalitetu zraka, klimu i biosferu. Iako su sateliti mapirali koncentracije dušikovog dioksida od 1990-ih, njihova je rezolucija općenito bila preniska da bi se odredili pojedinačni izvori poput elektrana.

U nedavnoj studiji, istraživači su koristili slike iz Copernicus Sentinel-2 satelita da po prvi put promatraju oblake dušikovog dioksida iz elektrana, što označava značajan napredak u praćenju onečišćenja zraka.

Dušikov dioksid prvenstveno se oslobađa iz emisija koje proizvodi čovjek, kao što je izgaranje fosilnih goriva u vozilima i elektranama, kao i iz prirodnih izvora, poput munja ili šumskih požara. Dušikov dioksid značajno utječe na kvalitetu zraka i pridonosi smogu i respiratornim problemima. To je kritična komponenta smoga, koja proizvodi žuto-smeđu boju smoga koju vidimo u zraku.

Otkrivanje i kvantificiranje emisija dušikovog dioksida presudno je za razumijevanje njihovog utjecaja na okoliš i za razvoj strategija za smanjenje onečišćenja zraka.

Nova istraživanja pokazuju da sateliti Copernicus Sentinel-2 i američki Landsat sada mogu otkriti i izmjeriti oblake dušikovog dioksida iz pojedinačnih elektrana s izuzetnom preciznošću.

Sateliti Sentinel-2 dizajnirani su za snimanje slika Zemljine površine u visokoj rezoluciji za praćenje kopna i prirodnih resursa, a ne onečišćenja zraka. Tradicionalno, njihova je primarna upotreba bila u praćenju zemljišnog pokrova, vegetacije i vodenih tijela zbog njihove fine prostorne rezolucije.

Međutim, nedavni napredak pokazao je da Sentinel-2 također može otkriti oblake dušikovog dioksida. Ova sposobnost proizlazi iz njegove visoke prostorne rezolucije, koja mu omogućuje snimanje detaljnih slika koje mogu otkriti prisutnost dušikovog dioksida u atmosferi.

Korištenjem vidljivih i bliskih infracrvenih pojaseva, istraživači mogu precizno odrediti emisije dušikovog dioksida iz specifičnih izvora, kao što su elektrane, a u kombinaciji s dugoročnim zapisima sa satelita Landsat, mogu se analizirati trendovi emisije tijekom vremena.

Studija se fokusirala na elektrane u Saudijskoj Arabiji i Sjedinjenim Državama. Istraživači su koristili slike iz plavih i ultraplavih pojaseva obaju satelita kako bi identificirali oblake dušikovog dioksida.

Slike visoke razlučivosti omogućile su im da procijene stope emisije dušikovih oksida iz nekoliko velikih elektrana, uključujući one u Rijadu, Saudijskoj Arabiji, i Wyomingu, SAD.

Jedno od ključnih otkrića bilo je iz elektrane 9 u Rijadu, gdje je 13-godišnja analiza od 2009. do 2021. pokazala značajne sezonske varijacije u emisijama. Tijekom ljeta, kada je upotreba klima uređaja velika, emisije su dosegle vrhunac.

Daniel Varon, atmosferski znanstvenik i vodeći istraživač u radu, komentirao je: "Ova neočekivana sposobnost znači da se Landsat i Sentinel-2 mogu koristiti za otkrivanje emisija dušikovog dioksida s finom prostornom rezolucijom, što je osobito korisno u urbanim područjima gdje su izvori onečišćenja brojni i blizu jedan drugome.

Uspjeh studije u korištenju satelita Landsat i Sentinel-2 u tu svrhu otvara nove mogućnosti za praćenje okoliša. Nudi novi način razumijevanja i borbe protiv onečišćenja zraka, posebno u regijama u kojima nedostaju tradicionalni sustavi praćenja.

Korištenjem ovih satelita, istraživači i kreatori politika mogu steći bolji uvid u izvore i trendove emisija dušikovog dioksida, pomažući u stvaranju učinkovitijih strategija za poboljšanje kvalitete zraka i zaštitu javnog zdravlja.

Sentinel-2C, kao i njegovi prethodnici Sentinel-2A i 2B, nastavit će misije pružanjem ključnih podataka za praćenje okoliša, generiranjem optičkih slika od vidljivog do kratkovalnog infracrvenog područja elektromagnetskog spektra.

S visine od 786 km, satelit 'C' će pružati kontinuirano snimanje u 13 spektralnih pojaseva s rezolucijama od 10, 20 ili 60 metara i jedinstveno velikom širinom pojasa od 290 km.

Studiju objavljenu u časopisu PNAS možete pronaći na ovoj poveznici.