Обнаружение загрязнения от отдельных судов из космоса

Впервые учёные, используя данные спутника Copernicus Sentinel-5P, смогли обнаружить из космоса шлейфы диоксида азота от отдельных кораблей.

Морской транспорт напрямую влияет на качество воздуха во многих прибрежных городах. Коммерческие суда сжигают топливо и выбрасывают несколько видов загрязняющих веществ, что ухудшает качество воздуха. Согласно прошлым оценкам, глобальные выбросы от судоходства ежегодно ответственны примерно за 400 000 преждевременных смертей от рака лёгких и сердечно-сосудистых заболеваний, а также за 14 миллионов случаев детской астмы.

В течение последнего десятилетия ведутся усилия по разработке международных правил для снижения выбросов от судоходства. С января 2020 года максимальное содержание диоксида серы в судовом топливе было снижено до 0,5% (с 3,5%). Ожидается, что в ближайшие годы будут также ограничены выбросы диоксида азота.

Мониторинг судов для соблюдения этих правил остаётся сложной задачей из-за огромных площадей океана. Здесь на помощь приходят спутники, такие как Copernicus Sentinel-5P. До недавнего времени спутниковые измерения нужно было усреднять за месяцы или годы, чтобы обнаружить судоходные пути, что ограничивало их использование для контроля. Можно было увидеть лишь совокупный эффект всех судов вдоль самых загруженных маршрутов.

Международная команда учёных обнаружила закономерности в ранее неиспользуемых данных о солнечных бликах над океаном, которые сильно напоминают шлейфы выбросов от судов. Солнечный блик возникает, когда солнечный свет отражается от поверхности океана под тем же углом, под которым его видит спутниковый датчик. Алгоритмы часто ошибочно принимают такие яркие поверхности за облачность.

Применив метод, ранее использованный для дифференциации снега и льда от облаков, команда смогла легко идентифицировать выбросы от отдельных судов в ежедневных измерениях Sentinel-5P. "Сопоставляя эти измерения с данными о местоположении судов и учитывая влияние ветра, мы показали, что эти структуры почти идеально совпадают с судовыми треками", — отметил Арис Георгулиас из Университета Аристотеля в Салониках.

"Пока в измерениях видны только самые крупные суда или несколько судов, идущих в конвое. Следы небольших судов не совпадали с этими шлейфами, если только они не пересекали путь более крупных судов", — добавил Йос де Лаат из Королевского нидерландского метеорологического института (KNMI). По словам Клауса Ценера, менеджера миссии Sentinel-5P в ESA, эти результаты открывают захватывающие возможности для мониторинга выбросов судов из космоса в поддержку экологического регулирования.