Co widać z kosmosu, czyli NASA mówi o zanieczyszczeniu powietrza.

Home / Uncategorized / Co widać z kosmosu, czyli NASA mówi o zanieczyszczeniu powietrza.

Co widać z kosmosu, czyli NASA mówi o zanieczyszczeniu powietrza.

Za chwilę skończą się wakacje i jak zazwyczaj jesienią wszyscy zaczniemy się interesować zanieczyszczeniem powietrza w miastach. Satelity NASA od wielu lat obserwują zjawiska atmosferyczne i przyrodnicze. Wprawdzie zanieczyszczenie powietrza nie jest głównym przedmiotem zainteresowania tej instytucji, jednak systemy obserwacji satelitarnych pozwalają czegoś się dowiedzieć i na ten temat. Dane te są dostępne nie tylko w postaci kolorowych mapek, ale także zbiorów danych. Można zatem na ich podstawie robić własne analizy interesujących zjawisk.
Jednak po kolei. Bardzo dużo wiadomo o zanieczyszczeniu powietrza na podstawie obserwacji naziemnych. W Europie w ponad tysiącu miejsc, a w Polsce około 300, monitoruje się występowanie pyłów i gazów w atmosferze. Mamy zarówno raporty, jak i aplikacje pozwalające sprawdzać, jaki aktualnie jest poziom zanieczyszczeń w naszej okolicy. Zatem po co korzystać z danych NASA? Są przynajmniej dwa powody. Po pierwsze, mamy tu obserwacje globalne. Dwa systemy analiz spektrograficznych MODIS - Aqua i Terra umożliwiają pomiary dotyczące temperatur, składu powietrza, roślinności czy zjawisk oceanicznych z całego świata. Po drugie natomiast, siatka pomiarów jest dużo dokładniejsza niż niż w przypadku obserwacji naziemnych (1/10 lub 1/4 stopnia) i obejmuje nie tylko miasta i tereny podmiejskie, jak ma to miejsce w przypadku obserwacji naziemnych.
Wprawdzie  są tacy, którzy podważają wiarygodność pomiarów satelitarnych. Jednak przez chwilę przyjmijmy, że instytucja, która dowiozła ludzi na Księżyc zasadniczo nie fałszuje pomiarów.
Przejdźmy do konkretów. Co możemy zobaczyć z kosmosu? Najciekawsze wydają się dane na temat występowania NO2. Dla tego gazu są dostępne dane NASA  o średnich dobowych, ośmiodniowych oraz miesięcznych i co najważniejsze w siatce 0,25 stopnia (czyli około 10 razy dokładniej niż mamy dzięki stacjom naziemnym!). Obserwacje te dotyczą także obszarów morskich, co równieżmoże przynieść ciekawe obserwacje, o czym za chwilę. Wprawdzie wyniki podawane są w miliardach molekuł ma mm3, a nie w mikrogramach na m3 (jak robią to stacje naziemne). Jednak znajomość chemii i matematyki na poziomie podstawówki pozwala te pomiary porównywać ;-). No to zobaczmy co widać z kosmosu: Źródło: opracowanie własne na podstawie NEO NASA NO2 jest gazem, uszkadzającym komórki układu immunologicznego w płucach i powoduje zwiększenie podatności na infekcje oraz choroby układu oddechowego. Norma WHO średniego dziennego występowania wynosi 200 µg/m3, a rocznego 40 µg/m3. Żródlem emisji jest spalanie paliw kopalnych (czyli także ruch samochodowy). Na mapie zaznaczone zostały obszary, na których średnie stężenie tego gazu w okresie 17-26 czerwca wynosiło ponad 300 mld na mm3. Łatwo zauważyć, że nie tylko komunikacja samochodowa, ale także morska  jest źródłem zanieczyszczeń - statki również pływają na ropę, a ruch na kanale La Manche przypomina ten w centrach wielkich miast. Jak widać w ostatnim tygodniu czerwca Polska nie była krajem o szczególnie wysokim poziomie występowania NO2, w przeciwieństwie do zachodnich Niemiec, Benelux, północnej Francji oraz wschodu Anglii. Możemy też przyjrzeć się samej Polsce: Źródło: opracowanie własne na podstawie NEO NASA
Tu z kolei przedstawiona jest sytuacja w czerwcu (cztery ośmiodniowe średnie). Animacje można zatrzymać w dowolnym punkcie czasu (oś czasu w lewym dolnym rogu), a obraz przybliżać i oddalać (prawy górny róg). To na co warto zwrócić uwagę, to wpływ wyjazdów wakacyjnych na zanieczyszczenie w miastach, tu na przykładzie Warszawy i Berlina. Z pozostałych danych zbieranych przez NASA, aż tak precyzyjnych wniosków nie można wciągać. Wprawdzie satelity mierzą poziom O2, który jest dobrym wskaźnikiem występowania smogu. Jednak obserwacje te dotyczą występowania ozonu w całym przekroju atmosfery, zatem o smogu nic nam nie powiedzą. NASA mierzy także zapylenie atmosfery. Tu jednak obserwacje  naziemne dają dużo lepszy obraz sytuacji. NASA pokazuje bowiem dwa wskaźniki: wpływu pyłów na przejrzystość atmosfery (w skali 0-1, gdzie 1 oznacza "trudność w zobaczenia Słońca w ciągu dnia przy dobrej pogodzie") oraz procentowy udział w nich cząstek o małych średnicach (to głównie one są wytworem człowieka i to one mają negatywny wpływ na nasze zdrowie). Nie ma zatem możliwości porównania pomiarów naziemnych z satelitarnymi. Przejrzystości nie przeliczymy na zawartość pyłów w powietrzu. Nie mamy też pewności, czy wszystkie "małe cząstki" widziane przez satelity mieszczą w kategorii PN10, która jest niebezpieczna dla zdrowia i monitorowana przez stacje naziemne. Jedyną przewagą danych NASA jest gęstość pomiarów - co 1/10 stopnia, czyli ponad 50 razy więcej punktów niż dotacje naziemne. Dla porządku jednak pokażę wizualizację uwzględniającą obie te wartości - ich iloczyn, który możemy interpretować jako udział cząstek małej średnicy w nieprzejrzystości atmosfery. Zaznaczyłem punkty, gdzie wartość ta wynosi co najmniej 15%.   W Polsce wiele osób uważa, że zanieczyszczenia powietrza jest u nas rekordowe. Dane NASA pokazują, ze jeżeli chodzi o NO2 nie jest tak żle. Oczywiście warto przyglądać się także danym  European Enviroment Agency, które dobrze pokazują zanieczyszczenia powietrza pyłami i innymi gazami niż NO2. W szczególności benzo(a)pirenem, który jest rakotwórczy (rak płuc). Polska razem z Bułgarią i Turcją jest europejską rekordzistką jeżeli chodzi o występowanie tego związku w powietrzu. W tej kwestii na podstawie udostępnianych surowych danych również można pokazać interesujące mechanizmy. Ale ponieważ dane te nie pochodzą z obserwacji satelitarnych, to zaprezentuję je następnym razem. Czyli wtedy, gdy benzo(a)pirenu będzie w powietrzu dużo więcej niż dzisiaj.      
Recommended Posts

Leave a Comment

Contact Us

We're not around right now. But you can send us an email and we'll get back to you, asap.

Not readable? Change text. captcha txt

Start typing and press Enter to search