Bluesky undersøger atmosfæren under corona -lockdown

COVID-19-pandemien påvirker ikke kun næsten alle aspekter af vores daglige liv, men også miljøet. Et tysk hold, ledet af Max Planck Institute for Chemistry og German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), ønsker nu at finde ud af, hvor stærke disse effekter er på atmosfæren. I løbet af de næste to uger, som en del af Bluesky-forskningsprogrammet, forskere vil måle koncentrationer af sporgasser og forurenende stoffer i luften over europæiske byområder og i flyvekorridoren til Nordamerika. Formålet med disse forskningsmissioner er at undersøge, hvordan reducerede emissioner fra industri og transport ændrer atmosfærisk kemi og fysik.

En klar blå himmel uden kondensstier og tomme gader - dette er en typisk situation under Coronavirus-lockdownen. Trafik, især lufttransport, og industriproduktionen er reduceret verden over på grund af COVID-19-pandemien. Der er færre fly i luften og køretøjer på vejen i Europa end før pandemien. Luftforureningen er faldet med 20 til 40 procent, og den daglige emission fra fly er faldet med op til 85 procent. Det betyder, at atmosfæren er langt mindre forurenet med emissioner fra transport og industri.

Et tysk forskerhold ønsker nu at gøre hurtig brug af denne usædvanlige situation for Bluesky-projektet. Forskere fra DLR, Max Planck Institute for Chemistry, Goethe Universitet Frankfurt, og forskningscentrene i Jülich og Karlsruhe har til hensigt at bruge to DLR-forskningsfly til for første gang at udføre en globalt unik undersøgelse af de resulterende ændringer i Jordens atmosfære. DLRs Halo og Falcon forskningsfly er udstyret med højt specialiseret instrumentering og vil flyve over Tyskland, Italien, Frankrig, Storbritannien og Irland i løbet af de næste to uger. De vil også flyve over Nordatlanten, langs flyvekorridoren til Nordamerika.

"DLR indsætter en del af sin unikke forskningsflyflåde for at udnytte en næsten unik mulighed. Under disse missioner, atmosfæren vil blive analyseret i en tilstand, der kunne opnås i fremtiden med bæredygtig styring af menneskelige aktiviteter. Vi vil observere, hvordan miljøet ændrer sig i takt med, at industrielle aktiviteter øges. Dette vil give os et helt nyt perspektiv på den menneskeskabte indflydelse på Jordens atmosfære, " forklarer Rolf Henke, DLRs direktionsmedlem med ansvar for luftfartsforskning. "Sammen med vores partnere vi yder et væsentligt bidrag til at omdefinere menneskehedens aktiviteter, når pandemien er under kontrol. "

Koordinerede forskningsflyvninger med to målefly

Jos Lelieveld, Direktør for Max Planck Institute for Chemistry, ønsker at bruge Bluesky-missionerne til at afklare, om der er en sammenhæng mellem den klare blå himmel under nedlukningen og forekomsten af ​​aerosolpartikler i atmosfæren. "De seneste ugers unikke blå himmel kan ikke forklares med meteorologiske forhold og faldet i emissioner nær jorden. Fly kan evt.

have en større indvirkning på dannelsen af ​​aerosolpartikler end tidligere antaget, "siger den atmosfæriske forsker, som er den videnskabelige direktør for Halo-flyvningerne. Aerosoler, mikroskopiske partikler i luften, der også påvirker skydannelsen, er fint fordelt. De spreder og absorberer solstråling og har dermed også indflydelse på klimaet, fordi de påvirker atmosfærens strålingsbalance. Der skabes aerosoler, blandt andre måder, under forbrænding af fossile brændstoffer.

Christiane Voigt, Leder af afdelingen for skyfysik ved DLR Institut for Atmosfærisk Fysik og videnskabelig direktør for Falcon-flyvningerne, ser også en unik mulighed med Bluesky. "Atmosfærens nuværende tilstand repræsenterer en slags 'nulpunkt' for videnskaben. Vi vil kunne måle en referenceatmosfære, der kun er lidt forurenet med emissioner fra industri og transport, herunder luftfart. Dette giver os en enestående mulighed for bedre at forstå virkningerne af de menneskeskabte emissioner inden lukningen. "Den atmosfæriske fysiker understreger, at, kun gennem samarbejde med alle partnere, var det muligt at planlægge og gennemføre de videnskabeligt og logistisk meget komplekse missioner med meget kort varsel.

Emissioner fra lufttransport, industri og vejtrafik i byområder

Voigt og hendes kolleger mener, at Bluesky -dataene vil give et klarere billede af menneskeskabte påvirkninger af sammensætningen af ​​Jordens atmosfære. Med udstyret om bord på begge forskningsfly, Bluesky-forskerne undersøger flyemissioner såsom nitrogenoxider, svovldioxid og aerosoler i marchhøjde, ud over de få tilbageværende contrails. Blandt andet, de vil finde ud af, hvor meget disse emissioner er faldet over Europa og den nordatlantiske flyvegang. Cirka 30, 000 fly flyver over Europa hver dag, med tilsvarende betydelige emissioner. Den reducerede flytrafik vil tillade mere fleksible flyruter til målingerne.

Ud over, forskerne ønsker at undersøge de reducerede emissionsfaner fra byområder og afklare, hvordan emissionerne fordeler sig i det atmosfæriske grænselag. For eksempel, Bluesky-forskerne planlægger at flyve over Ruhr-området og regionerne omkring Frankfurt am Main, Berlin og München. Der er også planlagt flyvninger over Po-dalen i Italien og rundt i Paris og London. "Tæt på byer og byområder, vi vil nærme os det atmosfæriske grænselag i en til to kilometers højde, da emissioner fra vejtrafik og industri er koncentreret der, " forklarer Jos Lelieveld. "Vi er interesserede i, hvor meget koncentrationerne af svovldioxid, nitrogenoxider, kulbrinter og deres kemiske reaktionsprodukter, samt ozon og aerosoler, har ændret sig. "Han er også meget stolt over, at teamet som det første i verden har gennemført en målekampagne af denne type.

Hurtige forberedelser til flyvninger - med særlige regler om infektionsbekæmpelse

I de seneste uger har to DLR-forskningsfly – Falcon 20E og Gulfstream G550 Halo – er med kort varsel blevet ombygget med succes til Bluesky-missionerne. Ombygningerne blev udført på DLR Flight Operations Facility i Oberpfaffenhofen. "Mange instrumenter har skullet installeres og tilpasses, og flyet modificeret til de kommende missioner, " siger Burkard Wigger, Leder af DLR Flyveforsøg. "Tæt samarbejde mellem de forskellige videnskabelige organisationer har gjort det muligt for disse to forskningsfly at operere samtidigt under de udfordrende forhold som følge af Coronavirus-pandemien."

Forberedelsen, udførelse og opfølgning af flyvningerne sker i overensstemmelse med de gældende regler om personlige samvær og smittekontrol. Fællesflyvninger med Falcon og Halo er planlagt frem til første halvdel af juni. Evalueringen af ​​dataene og analysen af ​​resultaterne vil derefter tage flere måneder. Analysen vil omfatte sammenlignende data fra tidligere Halo-forskningsflyvningskampagner om lufttrafikemissioner og emissioner fra større byer og byområder.

Om HALO

Forskningsflyet High Altitude and Long Range (Halo) er et fælles initiativ fra tyske miljø- og klimaforskningsinstitutioner. Halo understøttes af tilskud fra det føderale ministerium for uddannelse og forskning (BMBF), den tyske forskningsfond (DFG), Helmholtz Association of German Research Centres, Max Planck Society (MPG), Leibniz-foreningen, den frie stat Bayern, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Forschungszentrum Jülich og German Aerospace Center (DLR).