Måling af luftforurening i en post-COVID-19 verden

Luftforurening er et af vor tids største miljøproblemer. Ifølge en ny rapport fra Det Europæiske Miljøagentur (EEA), luftforurening bidrager nu til hver ottende dødsfald i Europa. Observationer fra Copernicus Sentinel-5P satellitten har været afgørende for at spore udviklingen af ​​luftforurening, specifikt nitrogendioxidkoncentrationer, på tværs af Europa.

Dette år, satellitdata er blevet brugt i vid udstrækning til at overvåge udsving i luftkvaliteten forårsaget af strenge COVID-19-foranstaltninger. Copernicus Sentinel-5P satellitten, del af det europæiske Copernicus-program, har løbende kortlagt ændringer i luftforurening siden lanceringen i 2017.

Forskere fra Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) og Royal Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB) har brugt satellitdata fra Sentinel-5P og jordbaserede data for at lokalisere sammenhængen mellem COVID-19 og virkningerne af luftforurening i hele Europa.

Grafen nedenfor viser de gennemsnitlige nitrogendioxidkoncentrationer over fem større europæiske byer - Milano, Madrid, Paris, Berlin og Budapest. Det øverste panel viser koncentrationer (ved hjælp af et 14-dages glidende gennemsnit) i 2019 sammenlignet med 2020 ved hjælp af Sentinel-5P-data, mens det nederste panel viser in situ observationer.

De grå nuancer angiver lockdown-perioderne i 2020, bevæger sig gradvist fra strenge (mørkegrå) til løse (lysegrå) mål. De røde procenter repræsenterer reduktionen i 2020 sammenlignet med 2019 i samme periode.

Dataene viser, at de kraftigste reduktioner på 40-50% sås i den første fase af nedlukningen i Sydeuropa, specifikt Spanien, Italien og Frankrig. I juli og august 2020, dataene tyder på, at koncentrationerne stadig er 10 % til 20 % lavere end præ-COVID niveauer.

Bas Mijling, atmosfæreforsker ved KNMI, kommentarer, "Karantæneforanstaltninger implementeret i Berlin førte til et fald på omkring 20% ​​med små variationer set indtil august 2020. I Østeuropa, virkningen af ​​foranstaltningerne har generelt været mindre dramatisk end i Sydeuropa, og i Frankrig, hvor der blev observeret reduktioner på cirka 40-50% under de strenge lockdowns i marts og april. Mere forskning finder i øjeblikket sted som en del af ESA's ICOVAC-projekt, eller konsekvensundersøgelse af COVID-19-lockdown-foranstaltninger på luftkvalitet og klima."

Jenny Stavrakou, atmosfærisk videnskabsmand ved BIRA-IASB, tilføjer, "Meteorologiens indvirkning på kvælstofdioxidobservationerne kan være betydelig og bør ikke overses. Derfor er det nødvendigt at analysere data over længere perioder, for bedre at vurdere virkningen af ​​menneskelig aktivitet på observationerne."

Hun fortsætter, "For den månedlige gennemsnitssammenligning af 2019 og 2020, vi estimerer en usikkerhed om den COVID-19-inducerede reduktion på omkring 15-20 %. Ved at sammenligne reduktionerne i satellitbaserede data og jordbaserede data for forskellige byer, vi finder en tilfredsstillende overensstemmelse, der ligger et godt stykke inden for usikkerheden på grund af meteorologisk variation."

ESA's Copernicus Sentinel-5P Mission Manager, Claus Zehner, siger, "Det, der virkelig er bemærkelsesværdigt, er den gode overensstemmelse mellem Sentinel-5P-satellitdataene og de jordbaserede målinger. Dette viser, at overvågning af luftkvalitet fra rummet kan bidrage til regelmæssig luftkvalitetsrapportering i europæiske lande, hvilket kun er blevet gjort, indtil nu, ved hjælp af jordbaserede målinger."

Nedlukningerne omkring marts-april i Europa førte til betydelige fald i nitrogendioxidniveauerne i tæt befolkede og industrialiserede områder i Europa, herunder Ruhr-regionen i Tyskland og Po-dalen i det nordlige Italien.

Disse fald tilskrives det betydelige bidrag fra trafikken, såvel som af industri- og energisektoren til nitrogendioxidniveauer. Koncentrationerne ser ud til at vende tilbage til næsten normale niveauer i juli-august 2020, undtagen over store byer, hvor menneskelige aktiviteter endnu ikke er fuldt genoptaget.

Nitrogendioxid frigives til atmosfæren under brændstofforbrænding fra køretøjer, kraftværker, og industrielle faciliteter og kan have betydelig indvirkning på menneskers sundhed - hvilket øger sandsynligheden for at udvikle åndedrætsproblemer. Copernicus Sentinel-5P bærer Tropomi-instrumentet - et avanceret instrument, der registrerer det unikke fingeraftryk af atmosfæriske gasser for at afbilde luftforurenende stoffer mere nøjagtigt og med en højere rumlig opløsning end nogensinde før.