Анимация, построенная на основе данных, собранных южнокорейским геостационарным спутником, показывает шлейф загрязнения — от сильного (красно-оранжевый) до светлого (сине-зеленый) — движущийся над северо-восточной Азией в течение трехдневного периода времени. . Данные любезно предоставлены Джун Кимом, Университет Йонсей.Так считают исследователи из Университета Айовы, которые обнаружили, что данные, собранные с геостационарных спутников — спутников, вращающихся вокруг Земли на высоте около 22000 миль над экватором и обычно используемых для телекоммуникаций и получения изображений погоды, — могут значительно улучшить прогнозирование качества воздуха.
Исследование UI, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, является своевременным, потому что космические агентства в Северной Америке, Европе и Восточной Азии планируют в ближайшем будущем запустить геостационарные спутники для постоянного мониторинга загрязнителей, обнаруженных в атмосфере Земли.Со-ведущие авторы Грегори Кармайкл, профессор химической и биохимической инженерии, директор Инициативы по информатике штата Айова и содиректор CGRER, и Пабло Саиде, научный сотрудник Центра глобальных и региональных исследований окружающей среды UI Center for Global and Regional Environmental Research (CGRER), говорят Геостационарные спутники будут обеспечивать оптическую толщину аэрозоля — меру количества дыма, пыли и других загрязняющих веществ на разных высотах — каждый час и с высоким разрешением, чтобы дать более четкую картину изменения качества воздуха на земле.Эти данные будут объединены с данными, которые собираются в настоящее время спутниками на низкой околоземной орбите, для создания более подробных карт, которые эксперты смогут использовать для составления более точных прогнозов качества воздуха.Исследователи объединили данные наблюдений и прогнозы моделей, чтобы оценить эффект добавления геостационарных спутниковых данных к моделированию аэрозолей.
В частности, они объединили данные существующего геостационарного прибора Ocean Color Imager на борту корейского спутника связи, океана и метеорологии, который наблюдает за Северо-Восточной Азией, с данными со спутников на низкой околоземной орбите. В течение двухнедельного периода исследования изучались загрязнители воздуха, включая пустынную пыль, сжигание биомассы и различные антропогенные загрязнители в Северо-Восточной Азии.Хотя современные модели отражают основные характеристики загрязнения, они, как правило, недооценивают аэрозольные нагрузки и приземные концентрации. Добавление геостационарных спутниковых данных улучшило моделирование.
Это было особенно очевидно на Корейском полуострове, где прогнозы поверхностных твердых частиц — включая геостационарные данные — были примерно в пять раз лучше, чем при использовании данных только со спутников на низкой околоземной орбите.Кармайкл говорит: «Это исследование показывает, что эти новые потоки данных могут действительно улучшить наши навыки прогнозирования, но требуется дополнительная работа для улучшения моделирования и извлечения, чтобы лучше подготовиться к использованию данных, которые будут поступать из нового географического местоположения. — стационарные спутники по мере их выхода в сеть ».Исследование поддерживает запланированные геостационарные миссии, добавляет Кармайкл.Соавторы статьи — Джун Ким и Мёндже Чой из Университета Йонсей, Южная Корея; профессор и выпускник UI Чул Сонг из школы экологических наук и инженерии Института науки и технологий Кванджу; и Яфанг Ченг из Института химии Макса Планка, который также является бывшим докторантом в CGRER.
Исследование финансировалось грантами НАСА, Агентства по охране окружающей среды США, Национального научного фонда, Национальных институтов здравоохранения и Корейской экологической промышленности. Технологический институт.