Data som samlats in från Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI) på European Space Agencys Sentinel-5 Precursor-satellit ger oöverträffade vyer av dussintals spårgaser som påverkar luftkvaliteten runt om i världen.
Genom att analysera satellitobservationerna under de första månaderna av 2018 skapade forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland globala kartor över föroreningar som kvävedioxid (NO2), kolmonoxid (CO), formaldehyd (HCHO) och aerosoler — små partiklar suspenderade i atmosfären.
Kartorna illustrerar hur mänskliga aktiviteter som förbränning av fossila bränslen och jordbruksmetoder påverkar mängden och fördelningen av dessa föroreningar.
Kvävedioxid, en rödbrun gas, produceras främst genom förbränning av fossila bränslen, särskilt i fordon, kraftverk och industrianläggningar. Långvarig exponering för NO2 kan orsaka ett antal hälsoproblem, inklusive astma, bronkit och emfysem.
TROPOMI-data visar förhöjda halter av kvävedioxid över mycket förorenade områden som östra USA, Europa, Kina och Indien. Satellitobservationerna avslöjar också effekterna av föroreningar från fartyg i större farleder, såsom Nordatlanten.
Kolmonoxid, en färglös, luktfri gas, släpps också ut från förbränning av fossila bränslen. Det kan orsaka huvudvärk, yrsel och trötthet och kan vara dödligt i höga koncentrationer. TROPOMI-data visar förhöjda nivåer av kolmonoxid i industrialiserade regioner och över megastäder, särskilt under den kalla årstiden.
Formaldehyd, en färglös, brandfarlig gas med stark lukt, släpps ut från en mängd olika källor, inklusive brinnande ved, tobak och vissa hushållsprodukter. Det kan orsaka ögon-, näs- och halsirritation och är ett känt cancerframkallande ämne. TROPOMI-data visar högre halter av formaldehyd i skogsområden, särskilt i områden som drabbats av skogsbränder.
Aerosoler är små partiklar av fast eller flytande material som är suspenderade i atmosfären. De kan komma från naturliga källor som dammstormar, havssalt och vulkanisk aska, eller från mänskliga aktiviteter som förbränning av fossila bränslen och biomassa, industriella utsläpp och jordbruksmetoder. Aerosoler kan påverka klimatet genom att reflektera solljus tillbaka ut i rymden och kan också ha negativa effekter på människors hälsa.
TROPOMI-data visar förhöjda nivåer av aerosoler över ökenregioner, förorenade områden och regioner i vindriktningen från jordbruksområden.
"TROPOMI-data ger oss en mängd ny information om luftkvalitet runt om i världen", säger Bryan Duncan, en forskare vid Goddard som arbetade med dataanalysen. "Dessa data hjälper oss att förstå effekterna av mänskliga aktiviteter på luftkvaliteten och att identifiera områden där vi kan förbättra luftkvaliteten för människor runt om i världen."
TROPOMI-data används också för att validera och förbättra luftkvalitetsmodeller. Dessa modeller används för att förutsäga luftkvaliteten och för att utveckla policyer för att minska luftföroreningarna.
"TROPOMI-data är ett stort steg framåt för vår förmåga att övervaka luftkvaliteten från rymden", säger Paul Newman, en forskare på Goddard som arbetar med luftkvalitetsmodeller. "Dessa data hjälper oss att förbättra vår förståelse för hur luftföroreningar påverkar människors hälsa och klimatförändringar, och att utveckla policyer för att minska luftföroreningarna."
TROPOMI-instrumentet utvecklades av Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) och Netherlands Space Office (NSO), i samarbete med European Space Agency (ESA). Instrumentet lanserades i omloppsbana den 13 oktober 2017 och började samla in data i februari 2018.
