Observerer skovbrandsrøg fra rummet

De seneste skovbrande i Chile havde en ødelæggende indvirkning på landet, dets mennesker og miljøet.

Mindst 11 mennesker blev dræbt og tusinder blev tvunget fra deres hjem, byen Santa Olga blev ødelagt og mere end 160, 000 hektar skov blev raseret.

Røgfanen fra brandene strakte sig mere end 2, 000 km ud over Stillehavet – cirka samme afstand som fra Amsterdam til Moskva.

Forskere bruger satellitbilleder til at lære mere om røgfaner, og dette arbejde har potentielle fordele for menneskers sundhed, samfund og økonomier, samt vores forståelse af klimaet.

Hvordan billederne er lavet

Satellitapplikationsfaciliteten til overvågning af ozon og atmosfærisk kemi (O3M SAF), er en af ​​otte EUMETSAT SAF'er, der leverer driftsdata og softwareprodukter til et dedikeret brugerfællesskab og applikationsområde.

Maurits Kooreman, fra Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) og juniorforsker, der arbejder på projektet for SAF, fremstillede billedet (vedhæftet) af røgfanen fra brandene i Chile.

Han brugte billeder fra Global Ozone Monitoring Experiment (GOME-2) instrumenter på EUMETSATs Metop-A og –B satellitter, overlejret på billeder fra MODIS-billedet ombord på NASAs Terra-satellit. Det viste O3M SAF GOME-2-produkt kaldes Absorbing Aerosol Index (AAI).

"Som brande producerer sod, samt vand, fanerne består af en blanding af de to, ", forklarer Kooreman.

"Eventuelt, røgpartiklerne i fanen fungerer som kondensationskerner, som vanddampen kan kondensere på, producerer en blanding af sod og vanddråber.

"Den farverige overlejring i figur 1 viser AAI, at skelne sodpartiklerne fra vanddråbeskyen. De røde værdier angiver en AAI på mere end 3, hvor en værdi på 2 allerede anses for at indikere betydelig tilstedeværelse af aerosol (fine partikler i luften).

Kooreman sagde, at O3M SAF har studeret røgfanen fra den første dag, den var synlig på satellitbilleder - 20. januar - og overvåget dens fremskridt og udvikling med hensyn til AAI.

"Det viser meget godt, at brande forårsager røg- og vandskyer og, I dette tilfælde, vi kan se, hvordan røgen og skyerne virkelig er blandet sammen. Vi bruger AAI til at skelne mellem områder, hvor der er røg, og hvor der er skyer."

Hvem har brug for disse oplysninger?

Dr. Piet Stammes, Seniorforsker ved KNMI og arbejder også i O3M SAF, sagde, at billederne demonstrerer de meteorologiske processer, der finder sted som et resultat af en meget dramatisk, dødelig og miljøskadelig naturbrand.

"I princippet, disse oplysninger kan bruges af alle, der ønsker det, men det er især vigtigt for luftfartssamfundet, som skal vide, hvor røgen går hen, " sagde Stammes.

"Oplysningerne bruges også af klimaforskningsmiljøet, fordi denne røg forårsager absorption af solstråling. Klimaforskere ønsker at fastslå mængden af ​​stråling fra solen, der absorberes af røgen.

"Så informationen bruges både til nucasting af en fare og klimaforskningsmiljøet."

Sundhed, arealanvendelse og klima – hvorfor vi overvåger røg fra rummet

Et af EUMETSATs hovedmål er at overvåge den atmosfæriske sammensætning, ikke kun røg fra brande, men også mere generelt med hensyn til forurening, på grund af potentialet, umiddelbare helbredspåvirkninger og på lang sigt, global effekt på klimaet.

EUMETSAT Atmosfærisk Sammensætning Kalibrering og Instrument Teamleder Dr Rüdiger Lang sagde, at hvis brandene var i Middelhavet, frem for Chile, og røgfanen drev over tæt befolkede områder, snarere end over havet, der ville have reelle konsekvenser for menneskers sundhed, ikke kun fra selve brandene, men også fra røgen.

Copernicus Atmosphere Monitoring Service bruger information som AAI og andre data fra EUMETSAT til at hjælpe med at modellere opførselen af ​​røgfaner og forurening, så hvordan de rejser og hvordan de udvikler sig kan forudsiges, ligesom regn kan forudsiges, for eksempel.

Lang påpeger, at brande ikke nødvendigvis er dårlige for vegetationen – de kan være en del af en naturlig cyklus – men hyppigere brande, varmere temperaturer og mere tørke kan have en varig indflydelse på vegetation og arealanvendelse.

De aerosoler, der dannes ved biomasseafbrænding, frigives til den lavere atmosfære, hvor de virker opvarmende ved at optage og lagre energi.

I dette tilfælde, klimaændringer kan både være en forudsætning for, og et resultat af, ændringer i biomasseafbrændingsfrekvens.

O3M SAF bliver Atmospheric Composition Monitoring SAF

Fra 1. marts 2017 O3M SAF vil ændre sit navn til Satellite Application Facility on Atmospheric Composition Monitoring (AC SAF).

Navneændringen vil bedre afspejle den type arbejde, SAF udfører, sagde Dr. Stammes.

"Ændringen illustrerer en ny fase, og at vores produkter ikke kun er for ozonsamfundet, men også for luftkvaliteten og atmosfærisk sammensætning, " han sagde.

Mere information om AC SAF's aktiviteter og adgang til dets dataportefølje kan findes på ac-saf.eumetsat.int.

Instrumenter, der bruges til at overvåge røgfaner

Satellitinstrumenter bruges til at måle forskellige aspekter af brande og røgfaner:partiklerne, som diskuteret ovenfor; det kemiske aspekt, da brande skaber betydelige mængder kulilte; og ildstrålingskraft.

Instrumenter ombord på EUMETSATs Metop-A- og -B-satellitter i lavt kredsløb om jorden og geostationære Meteosat-satellitter måler i øjeblikket disse aspekter, og kapaciteten til at gøre det vil vokse med de nye og forbedrede instrumenter, der skal bæres på den næste generation af disse satellitter, som skal lanceres inden for de næste fem år.