Ατμοσφαιρική ρύπανση σε έναν κόσμο με COVID-19

Φέτος, τα δορυφορικά δεδομένα έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για την παρακολούθηση των διακυμάνσεων στην ποιότητα του αέρα που οφείλονται σε αυστηρά μέτρα COVID-19. Ο δορυφόρος Copernicus Sentinel-5P , μέρος του ευρωπαϊκού προγράμματος Copernicus, χαρτογραφεί συνεχώς τις αλλαγές της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από την κυκλοφορία του το 2017.

Επιστήμονες από το Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) και το Royal Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB) έχουν χρησιμοποιήσει δορυφορικά δεδομένα από το Sentinel-5P και επίγεια δεδομένα για να εντοπίσουν τη συσχέτιση μεταξύ του COVID-19 και των επιπτώσεων του ατμοσφαιρική ρύπανση σε όλη την Ευρώπη.

Το παρακάτω γράφημα δείχνει τις μέσες συγκεντρώσεις διοξειδίου του αζώτου σε πέντε μεγάλες ευρωπαϊκές πόλεις – Μιλάνο, Μαδρίτη, Παρίσι, Βερολίνο και Βουδαπέστη. Ο επάνω πίνακας εμφανίζει συγκεντρώσεις (χρησιμοποιώντας κινούμενο μέσο όρο 14 ημερών) το 2019 σε σύγκριση με το 2020 χρησιμοποιώντας δεδομένα Sentinel-5P, ενώ ο κάτω πίνακας εμφανίζει in situ παρατηρήσεις.

Οι αποχρώσεις του γκρι υποδηλώνουν τις περιόδους κλειδώματος το 2020, μεταβαίνοντας σταδιακά από αυστηρά (σκούρο γκρι) σε χαλαρά (ανοιχτό γκρι) μέτρα. Τα ποσοστά που εμφανίζονται με κόκκινο χρώμα αντιπροσωπεύουν τη μείωση το 2020 σε σύγκριση με το 2019 κατά την ίδια περίοδο.

Τα στοιχεία δείχνουν ότι οι ισχυρότερες μειώσεις κατά 40-50% παρατηρήθηκαν στο πρώτο στάδιο του κλειδώματος στη νότια Ευρώπη, συγκεκριμένα στην Ισπανία, την Ιταλία και τη Γαλλία. Τον Ιούλιο και τον Αύγουστο του 2020, τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι οι συγκεντρώσεις εξακολουθούν να είναι 10% έως 20% χαμηλότερες από τα επίπεδα πριν από το COVID.

Ο Bas Mijling, ατμοσφαιρικός επιστήμονας στο KNMI, σχολιάζει: «Τα μέτρα καραντίνας που εφαρμόστηκαν στο Βερολίνο οδήγησαν σε μείωση περίπου 20% με μικρές παραλλαγές μέχρι τον Αύγουστο του 2020. Στην Ανατολική Ευρώπη, ο αντίκτυπος των μέτρων ήταν γενικά λιγότερο δραματικός από ό, τι στη νότια Ευρώπη , και στη Γαλλία, όπου παρατηρήθηκαν μειώσεις περίπου 40-50% κατά τη διάρκεια των αυστηρών κλειδαριών του Μαρτίου και του Απριλίου.

«Περισσότερη έρευνα διεξάγεται επί του παρόντος στο πλαίσιο του έργου ICOVAC της ESA, ή μελέτης επιπτώσεων των μέτρων κλειδώματος COVID-19 για την ποιότητα του αέρα και το κλίμα».

Η Τζένη Σταυράκου, ατμοσφαιρική επιστήμονας στο BIRA-IASB, προσθέτει: «Ο αντίκτυπος της μετεωρολογίας στις παρατηρήσεις διοξειδίου του αζώτου θα μπορούσε να είναι σημαντικός και δεν πρέπει να παραβλεφθεί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι απαραίτητη η ανάλυση δεδομένων για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, για την καλύτερη εκτίμηση του αντίκτυπου της ανθρώπινης δραστηριότητας στις παρατηρήσεις. “

Συνεχίζει, «Για τη μηνιαία μέση σύγκριση του 2019 και του 2020, εκτιμούμε μια αβεβαιότητα σχετικά με τη μείωση που προκαλείται από το COVID-19 περίπου 15-20%. Συγκρίνοντας τις μειώσεις των δορυφορικών δεδομένων και των επίγειων δεδομένων για διαφορετικές πόλεις, βρίσκουμε ικανοποιητικές διαφορές συμφωνιών που βρίσκονται εντός των αβεβαιοτήτων λόγω της μετεωρολογικής μεταβλητότητας. “

Ο Διευθυντής Αποστολής Copernicus Sentinel-5P της ESA, Claus Zehner, λέει, «Αυτό που είναι πραγματικά αξιοσημείωτο είναι η καλή συμφωνία μεταξύ των δορυφορικών δεδομένων Sentinel-5P και των επίγειων μετρήσεων. Αυτό καταδεικνύει ότι η παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα από το διάστημα μπορεί να συμβάλει στην τακτική υποβολή εκθέσεων για την ποιότητα του αέρα στις ευρωπαϊκές χώρες, η οποία έχει γίνει μέχρι στιγμής μόνο με τη χρήση μετρήσεων στο έδαφος. “

Οι κλειδαριές γύρω από τον Μάρτιο έως τον Απρίλιο στην Ευρώπη οδήγησαν σε σημαντικές πτώσεις των επιπέδων διοξειδίου του αζώτου σε πυκνοκατοικημένες και βιομηχανικές περιοχές της Ευρώπης, συμπεριλαμβανομένης της περιοχής του Ρουρ στη Γερμανία και της κοιλάδας Po στη βόρεια Ιταλία.

Αυτές οι μειώσεις οφείλονται στη σημαντική συμβολή της κυκλοφορίας, καθώς και των βιομηχανικών και ενεργειακών τομέων στα επίπεδα διοξειδίου του αζώτου. Οι συγκεντρώσεις φαίνεται να επανέρχονται στα σχεδόν φυσιολογικά επίπεδα τον Ιούλιο-Αύγουστο 2020, εκτός από τις μεγάλες πόλεις όπου οι ανθρώπινες δραστηριότητες δεν έχουν ξαναρχίσει πλήρως.

Το διοξείδιο του αζώτου απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα κατά την καύση καυσίμων από οχήματα, σταθμούς παραγωγής ενέργειας και βιομηχανικές εγκαταστάσεις και μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία – αυξάνοντας την πιθανότητα εμφάνισης αναπνευστικών προβλημάτων. Το Copernicus Sentinel-5P φέρει το όργανο Tropomi – ένα υπερσύγχρονο όργανο που ανιχνεύει το μοναδικό δακτυλικό αποτύπωμα των ατμοσφαιρικών αερίων για την εικόνα των ατμοσφαιρικών ρύπων με μεγαλύτερη ακρίβεια και σε υψηλότερη χωρική ανάλυση από ποτέ.