Новейшие спутники для измерения уровня парниковых газов готовятся к старту на орбиту

Основным парниковым газом является CO₂. Но он выделяется как техногенными, так и природными источниками. Группировка европейских спутников будет попутно измерять уровень NO₂. Окись азота — маркер техногенных загрязнений.
Автор Hi-Tech Mail
Метеорологический спутник
Новые спутники CO2M предоставят ESA независимую базу данных для анализа климатической политики и демонстрации прогресса в декарбонизации Европы. Фото: ESAИсточник: https://phys.org/

С 2027 года на орбиту будут выводиться новые спутники для измерения уровня выбросов CO2 (CO2M). Изначально планировалось запустить только два аппарата, но моделирование, проведенное учеными, убедило руководство Еврокомиссии в необходимости создания третьего спутника. Это значительно улучшит охват в глобальном масштабе: теперь парниковые газы — углекислый газ (CO2) и метан (CH4) — можно будет измерять по всему миру каждые с интервалом в 3,5 дня, а не раз в пять дней, как предполагала исходная модель.

Новые чувствительные приборы будут получать комплексные изображения парниковых газов над поверхностью Земли с разрешением в два километра. Измерения охватят обширные регионы, а не только узкие полосы, над которыми пролетали предыдущие спутники. Это позволит определять выбросы отдельных стран, городов и даже отдельных электростанций, промышленных предприятий, угольных шахт, мусорных полигонов с предельно высокой точностью.

Миссия CO2M является частью европейской программы наблюдения за Землей «Коперник». Она разрабатывается ESA, а затем будет передана в ведение Европейской организации по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ).

Облака над Землей
Облака над ЗемлейИсточник: https://phys.org/

Ключевой момент нового проекта заключается в том, что спутники CO2M будут измерять содержание не только CO₂, но и диоксида азота (NO₂). Эта комбинация имеет решающее значение, поскольку позволяет отличить антропогенные выбросы от естественных источников: при сжигании угля, нефти и газа помимо CO₂ всегда образуется NO₂, в отличие от естественных выбросов CO₂ в биосфере.

Сегодня исследователи уже применяют свои модели к реальным спутниковым данным. Измерения, полученные с помощью европейского спутника Copernicus Sentinel-5P, демонстрируют надежность этого метода. Прибор TROPOMI на спутнике фиксирует выбросы оксидов азота крупными электростанциями в США.

Спутники нового поколения являются надежным инструментом не только для наблюдения за выбросами, но и для их количественной оценки с пространственным разрешением всего в несколько квадратных километров.

Исследователи уделяют внимание не только регионам с хорошим охватом данными, таким как Европа и Северная Америка. В рамках европейского проекта CORSO в настоящее время формируется глобальный набор данных по основным источникам выбросов, таким как угольные, газовые и нефтяные электростанции, цементные заводы, а также металлургические предприятия.

Загрязнение атмосферы
При сжигании топлива неизбежно выделяется небольшое количество локсидов азота. Естественные же процессы ферментации органического субстрата (например, на болотах) выделения оксидов азота не предполагают.Источник: Unsplash

Авторы проекта отмечают, что во многих странах отчетность потенциальных загрязнителей атмосферы далека от совершенства. При этом возникают ошибки как в пользу энергетических и промышленных компаний (выбросы намеренно или случайно занижаются), так и во вред. Это, например, касается электростанций, которые могут работать как на нефти, так и на газу.

Сжигание газа более экологично с точки зрения выбросов оксидов азота, однако загрязнения тарифицируются по «нефтяной» шкале. Новая система спутникового мониторинга должна сделать отчисления природопользователей более справедливыми. Впрочем, ученые признают, что контролировать выбросы за пределами Евросоюза будет непросто ввиду отсутствия рычагов воздействия на возможных нарушителей.

Недавно ученые выяснили, какие парниковые газы выделяют постоянно подтопленные рисовые поля.