Giám sát ô nhiễm không khí với Sentinel-5P

Sentinel-5 Precursor (hoặc Sentinel-5p) là một hệ thống vệ tinh được vào hoạt động từ tháng 10 năm 2017 sau ba năm trì hoãn. Vệ tinh tập trung vào việc thu thập dữ liệu ô nhiễm và là một phần của Chương trình Copernicus của Liên minh Châu Âu cùng với Sentinels 1-3. Một trong những cảm biến quan trọng của vệ tinh này là TROPOspheric Monitoring Instrument (Tropomi) theo dõi các tia hồng ngoại có thể nhìn thấy được, tia cực tím, cận hồng ngoại và sóng ngắn để định lượng ozon, khí mê-tan, carbon monoxide, sulfur dioxide và các chất ô nhiễm khác trong khí quyển. Đây sẽ là một trong những vệ tinh đầu tiên cung cấp giám sát ô nhiễm độ phân giải cao và sẽ cung cấp khả năng thu thập dữ liệu lớn cho phép theo dõi hàng ngày và thậm chí hàng giờ.

The TROPOMI instrument is a UV-VIS-NIR-SWIR push-broom grating spectrometer.

• Spectral range: 270-495 nm, 710-775 nm, 2305-2385 nm
• Spectral resolution: 0.25-0.55 nm
• Observation mode: nadir pointing, global daily coverage, 7×7 km^2 ground

Lập bản đồ Ô nhiễm không khí

Trong tương lai, các báo cáo về chất lượng không khí sẽ trở thành một phần của bản tin thời tiết hàng ngày tại châu Âu và nhiều khu vực khác trên thế giới. Dữ liệu sẽ được công bố miễn phí và mở cho phép không chỉ các nhà khoa học sử dụng dữ liệu mà còn được sử dụng bởi các chính phủ, các tổ chức phi chính phủ và doanh nghiệp có thể quan sát mức độ ô nhiễm và đưa ra các biện pháp, phản ứng thích hợp. Dịch vụ Giám sát Atmosphere Copernicus (CAMS) sẽ cung cấp dữ liệu dưới dạng trực quan, đơn giản và dễ hiểu với đa số người sử dụng [2]

Các nhiệm vụ Sentinel trước đó tập trung vào thời tiết, đất đai và đại dương. Nhiệm vụ này tập trung vào bầu khí quyển. Vệ tinh có quỹ đạo tương đối thấp và các được trang bị những kỹ thuật giám sát hiên đại nhất. Các thông tin quan trắc bao gồm cả carbon monoxide là dữ liệu vùng phủ sóng hiện tại rất thấp và thường phụ thuộc vào các cảm biến nằm rải rác [3]. Về cơ bản, dữ liệu sẽ có độ phân giải không gian và thời gian chia cho dữ liệu theo giờ. Điều này cho phép giám sát ô nhiễm được chính xác hơn nhiều về việc thay đổi chất lượng không khí ở các khu vực đặc biệt nhạy cảm với những thay đổi môi trường như độ ẩm và biến động nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến mức độ ô nhiễm tập trung thay đổi [4]. Các sự kiện lớn và quy mô nhỏ, bao gồm cháy rừng và biến động thời tiết địa phương, là những phẩm chất có thể được thu thập bằng các dữ liệu và được áp dụng trong các mô hình dự báo. [5]

Dữ liệu tầng ozon và cột ozon trong tầng đối lưu cũng được giám sát [6]. Điều này sẽ bao gồm giám sát hàng ngày về mức ozon toàn cầu, cung cấp độ phân giải thời gian lớn hơn cho sự biến động của ozone trong bầu khí quyển so với giám sát trước đây. Liên quan đến mức ôzôn, ánh sáng cực tím trên bề mặt cũng sẽ được theo dõi để cho phép nhìn nhận toàn cầu và địa phương hằng ngày đối với thiệt hại do tia cực tím gây ra bởi mặt trời.

Vào cuối tháng 10 năm 2017, vệ tinh đang được thử nghiệm sơ bộ trên các thiết bị khác nhau. Các tài liệu này đang được chuẩn bị và thử nghiệm trước khi thu thập và công bố dữ liệu khoa học. Trong khi Sentinel 5-p sẽ sớm cung cấp dữ liệu mới, chương trình Copernicus lớn hơn sẽ cung cấp thêm nhiều vệ tinh Sentinel để cung cấp một chương trình quan sát mặt đất toàn diện nhất so với những gì đã được thực hiện trước đó.

Các tài liệu tham chiếu:

[1] For more on the background to the satellite system, see: https://earth.esa.int/web/guest/missions/esa-eo-missions/sentinel-5p

[2] For a recent article discussing the benefits of the system, see: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-5P/Ready_to_reap_the_benefits_from_Copernicus_Sentinel-5P.

[3] For more on monitoring carbon monoxide using the Sentinel-5 mission, see:  Dekker, I., S. Houweling, I. Aben, T. Roeckmann, and M. Krol (2017), Quantification of point sources of carbon monoxide using satellite measurements, vol. 19, p. 13167. [online] Available from: http://adsabs.harvard.edu/abs/2017EGUGA..1913167D.

[4] For more on the temporal quality of the data and its applicability, see:  Zoogman, P., Liu, X., Suleiman, R.M., Pennington, W.F., et al. (2017) Tropospheric emissions: Monitoring of pollution (TEMPO). Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. [Online] 186, 17–39. Available from: doi:10.1016/j.jqsrt.2016.05.008.

[5] For more on events that could be captured by Sentinel-5p, see:  Abida, R., Attié, J.-L., El Amraoui, L., Ricaud, P., et al. (2017) Impact of spaceborne carbon monoxide observations from the S-5P platform on tropospheric composition analyses and forecasts. Atmospheric Chemistry and Physics. [Online] 17 (2), 1081–1103. Available from: doi:10.5194/acp-17-1081-2017.

[6] For more on ozone monitoring, see:  https://sentinel.esa.int/documents/247904/2474724/Sentinel-5P-Science-Validation-Implementation-Plan

[7] For information on different Sentinel satellites, see:  http://www.copernicus.eu/main/sentinels

Nguồn: gislounge.com