Måling af Asiens forureningseksport

Atmosfæriske videnskabsmænd har længe vidst, at luftforurening rejser store afstande og er et globalt fænomen. Nu har forskere ved NASA Goddard Space Flight Center udført de første satellitbaserede målinger nogensinde af forureningsaerosoler transporteret fra Østasien til Nordamerika.

En diset dag: MODIS-instrumentet fangede et tykt skår af smog eller støv (eller begge dele) over Det Japanske Hav den 11. marts. Billedet viser fanen, der blæser ud for Kinas, Nordkoreas og Sydkoreas kyster og på vej mod Japan. Fanen er en gennemskinnelig grå, der står i kontrast til de lyse hvide skyer mod øst.

Forskerne kiggede på fire års satellitdata og fandt, at mængden af ​​forurening, der ankom til Nordamerika, svarer til 15 procent af de lokale emissioner fra USA og Canada. Det er et betydeligt antal, siger Hongbin Yu, en associeret forsker ved University of Maryland i Baltimore, som arbejder hos NASA Goddard og ledede undersøgelsen.

Det betyder, at enhver reduktion i vores emissioner kan blive opvejet af de forureningsaerosoler, der kommer fra Østasien og andre regioner, siger Yu. Den nye undersøgelse vil blive offentliggjort i april i American Geophysical Union ’s Journal of Geophysical Research.

Undersøgelsen blev udført fra 2002 til 2005 ved hjælp af målinger fra et satellitinstrument kaldet det moderate opløsning billeddannende spektroradiometer ( MODE ) ombord på NASA Jord satellit . Instrumentet måler den reflekterende solstråling og udsendte termisk stråling fra jordens overflade og atmosfære.

Multimedier

• Se video af transporten af ​​forurening over det nordlige Stillehav.

Det satellitbaserede instrument kan se på 36 forskellige bølgelængder af sol-terrestriske spektrum, og det gør det med bedre rumlig opløsning end tidligere satellitinstrumenter, siger Lorraine Remer , en fysisk videnskabsmand og medlem af MODIS videnskabsteamet på Goddard.

Til undersøgelsen målte forskerne den reflekterede solstråling ved syv forskellige bølgelængder. At kunne se forskellige farver i spektret giver forskerne mulighed for at differentiere partikeltyperne mere præcist end de ældre sensorer, siger Remer.

Nogle partikler absorberer ting som sort kulstof, der kommer ud af dieseludstødningen, hvilket gør det til en sort farve, siger Ronald Prinn , professor i atmosfæriske videnskaber og direktør for Center for Global Change Science ved MIT. Partikler, der er fremstillet af svovl, der kommer fra afbrænding af kul, er meget lyse hvide. Du kan se på de mange farver ... og også få information om sammensætning og tæthed.

Instrumentet er i stand til at skelne mellem menneskeskabt forurening og naturligt forekommende partikler baseret på størrelse. Naturligt forekommende støv og havsalt er typisk større end aerosolpartikler, der udsendes fra forbrændingskilder, skovbrande, biler og industri, siger Remer.

MODIS-instrumentet fungerer ved at scanne et bredt skår af jorden – omkring 2.300 kilometer – og tælle antallet af fotoner, det modtager, ved at omdanne dem til elektriske signaler. Instrumentet kan måle hele jorden på én dag.

MODIS gør et bedre stykke arbejde end flyinstrumenter, fordi det kan observere jorden hele tiden, fange begivenheder, der kun sker lejlighedsvis og akkumulere dem over hele året, siger Richard Honrath , professor i afdelingen for civil- og miljøteknik ved Michigan Technological University i Houghton. Vi kan kun lave løbende målinger i jordhøjde, men så ser man kun hændelser, der rammer jorden, siger han.

Transkontinental forurening: Denne grafik viser partikelforurening i atmosfæren, især transporteret fra Østasien over det nordlige Stillehav i maj 2003, som observeret af det moderate opløsning billeddannelsesspektroradiometer (MODIS) ombord på Terra-satellitten. Partikelforurening er repræsenteret ved optisk tykkelse, hvor tunge aerosolkoncentrationer vises i brune nuancer, hvor mørkere nuancer repræsenterer større koncentrationer.

Instrumentet får også rumlige og tidsmæssige detaljer, som man aldrig ville få fra jordbaserede målinger, og det fanger hele forureningsfanerne frem for blot at have et par observationsstationer, der kigger op, siger Prinn.

NASA-forskere tegnede to virtuelle linjer ved 20 grader nord til 60 grader nord, og de målte den optiske effekt af partiklerne, da de krydsede disse linjer, siger Yu. Ved hjælp af software, han lavede, hentede forskerne disse data og kortlagde dem for at se globalt, hvor forureningen er placeret.

Forskerne fandt ud af, at 18 teragram - næsten 40 milliarder pund - af forurening eksporteres fra Asien, og at 4,5 teragram - 10 milliarder pund, eller omkring 25 procent - når Nordamerika årligt, siger forskerne. Mian Chin , en atmosfærisk videnskabsmand ved NASA og medforfatter til undersøgelsen. Men instrumentet måler den samlede atmosfæresøjle og har ikke den lodrette struktur, så det er uvist, hvor mange af de forurenende stoffer, der er på overfladeniveau, og hvor mange der er i luften i atmosfæren, siger Chin.

På trods af den usikkerhed siger forskerne, at det er forurening i større højder, der nok er mest bekymrende. Vi tror, ​​at forureningen, der importeres til Nordamerika, vil påvirke vejret og klimaet; vi forventer ikke nogen stor indflydelse på luftkvaliteten, fordi partikler fra Østasien eksporteres i stor højde, siger Yu.

Det er meget svært at sænke forureningsniveauerne af menneskeskabte forurenende stoffer til ekstremt lave niveauer, fordi der kommer forurenende stoffer i luften fra andre lande, som det amerikanske miljøagentur for eksempel ikke kan kontrollere, siger Prinn. Enig Honrath: Du skal overveje Asiens fremtidige industrielle vækst, hvis du udvikler langsigtede planer for at opfylde luftkvalitetsmålene i USA.

skjule