De senaste skogsbränderna i Chile hade en förödande inverkan på landet, dess människor och miljö.

Minst 11 människor dödades och tusentals tvingades från sina hem, staden Santa Olga förstördes och mer än 160, 000 hektar skog raserades.

Rökplymen som genererades av bränderna sträckte sig mer än 2, 000 km ut över Stilla havet – ungefär samma sträcka som från Amsterdam till Moskva.

Forskare använder satellitbilder för att lära sig mer om rökplymer och detta arbete har potentiella fördelar för människors hälsa, samhälle och ekonomier, samt vår förståelse för klimatet.

Hur bilderna är gjorda

Satellitapplikationsanläggningen för övervakning av ozon och atmosfärisk kemi (O3M SAF), är en av åtta EUMETSAT SAF:er som tillhandahåller driftsdata och mjukvaruprodukter till en dedikerad användargemenskap och applikationsområde.

Maurits Kooreman, från Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) och juniorforskare som arbetar med projektet för SAF, tog fram bilden (bifogad) av rökplymen från bränderna i Chile.

Han använde bilder från instrumenten Global Ozone Monitoring Experiment (GOME-2) på EUMETSATs Metop-A- och –B-satelliter, överlagrat på bilder från MODIS-bildapparaten ombord på NASA:s Terra-satellit. O3M SAF GOME-2-produkten som visas kallas Absorbing Aerosol Index (AAI).

"Som bränder producerar sot, samt vatten, plymerna består av en blandning av de två, ", förklarar Kooreman.

"Eventuellt, rökpartiklarna i plymen fungerar som kondensationskärnor för vattenångan att kondensera på, producerar en blandning av sot och vattendroppar.

"Det färgglada överlägget i figur 1 visar AAI, särskiljer sotpartiklarna från vattendroppsmolnet. De röda värdena indikerar en AAI på mer än 3, där ett värde på 2 redan anses indikera betydande närvaro av aerosol (fina partiklar i luften).

Kooreman sa att O3M SAF har studerat rökplymen från första dagen den var synlig på satellitbilder – 20 januari – och övervakat dess framsteg och utveckling när det gäller AAI.

"Det visar mycket väl att bränder orsakar rök- och vattenmoln och, I detta fall, vi kan se hur röken och molnen verkligen blandas ihop. Vi använder AAI för att skilja regioner där det finns rök och där det finns moln."

Vem behöver denna information?

Dr Piet Stammes, Senior forskare vid KNMI och arbetar även i O3M SAF, sa att bilderna visar de meteorologiska processer som äger rum som ett resultat av en mycket dramatisk, dödlig och miljöskadlig skogsbrand.

"I princip, denna information kan användas av alla som vill ha den, men den är särskilt viktig för flygbranschen, som behöver veta var röken tar vägen, " sa Stammes.

"Informationen används också av klimatforskare eftersom denna rök orsakar absorption av solstrålning. Klimatforskare vill fastställa mängden strålning från solen som absorberas av röken.

"Så informationen används både för att nu kasta en fara och klimatforskningssamhället."

Hälsa, markanvändning och klimat – varför vi övervakar rök från rymden

Ett av EUMETSATs huvudmål är att övervaka atmosfärens sammansättning, inte bara rök från bränder utan också mer generellt när det gäller föroreningar, på grund av potentialen, omedelbara hälsoeffekter och på lång sikt, global effekt på klimatet.

EUMETSAT Atmospheric Composition Calibration and Instrument Team Leader Dr Rüdiger Lang sa om bränderna var i Medelhavet, snarare än Chile, och rökplymen drev över tätbefolkade områden, snarare än över havet, det skulle få verkliga konsekvenser för människors hälsa, inte bara från själva bränderna utan också från röken.

Copernicus Atmosphere Monitoring Service använder information som AAI och andra data från EUMETSAT för att hjälpa till att modellera beteendet hos rökplymer och föroreningar, så att hur de reser och hur de utvecklas kan förutses, som regn kan förutses, till exempel.

Lang påpekar att bränder inte nödvändigtvis är dåliga för vegetationen – de kan vara en del av ett naturligt kretslopp – utan mer frekventa bränder, varmare temperaturer och mer torka kan ha en bestående inverkan på växtlighet och markanvändning.

De aerosoler som skapas vid förbränning av biomassa släpps ut i den lägre atmosfären, där de har en värmande effekt genom att absorbera och lagra energi.

I detta fall, klimatförändringar kan vara både en förutsättning för, och ett resultat av, förändringar i förbränningsfrekvensen för biomassa.

O3M SAF blir Atmospheric Composition Monitoring SAF

Från 1 mars 2017, O3M SAF kommer att byta namn till Satellite Application Facility on Atmospheric Composition Monitoring (AC SAF).

Namnbytet kommer bättre spegla den typ av arbete som SAF utför, sa Dr Stammes.

"Förändringen illustrerar en ny fas och att våra produkter inte bara är för ozonsamhället utan också för luftkvaliteten och atmosfärens sammansättning, " han sa.

Mer information om AC SAF:s verksamhet och tillgång till dess dataportfölj finns på ac-saf.eumetsat.int.

Instrument som används för att övervaka rökplymer

Satellitinstrument används för att mäta olika aspekter av bränder och rökplymer:partiklarna, som diskuterats ovan; den kemiska aspekten, eftersom bränder skapar betydande mängder kolmonoxid; och eldstrålningskraft.

Instrument ombord på EUMETSAT:s Metop-A- och -B-satelliter i låg omloppsbana och geostationära Meteosat-satelliter mäter för närvarande dessa aspekter och kapaciteten att göra det kommer att växa med de nya och förbättrade instrument som ska bäras på nästa generation av dessa satelliter, som ska lanseras inom de närmaste fem åren.