Svaveldioxid är en luftförorening som orsakar surt regn, dis och många hälsorelaterade problem. Det produceras främst när kol eldas för att generera elektricitet.

Även om Kina och Indien fortfarande är världens största konsumenter av kol, en ny University of Maryland-ledd studie visade att Kinas svaveldioxidutsläpp minskade med 75 procent sedan 2007, medan Indiens utsläpp ökade med 50 procent. Resultaten tyder på att Indien håller på att bli om det inte redan är det, världens främsta svaveldioxidutsläpp.

"Den snabba minskningen av svaveldioxidutsläppen i Kina överträffar vida förväntningar och prognoser, sa Can Li, en associerad forskare vid UMD:s Earth System Science Interdisciplinary Center och första författare till studien. "Detta tyder på att Kina implementerar svaveldioxidkontroller utöver vad klimatmodeller har tagit hänsyn till."

Studien publicerades i tidskriften Vetenskapliga rapporter den 9 november, 2017.

Kina och Indien är världens främsta konsumenter av kol, som vanligtvis innehåller upp till 3 procent svavel. De flesta av de två ländernas svaveldioxidutsläpp kommer från koleldade kraftverk och koleldade fabriker. Särskilt, Peking lider av allvarliga disproblem på grund av de många koleldade fabrikerna och kraftverken som ligger i närheten och i motvind.

Från början av 2000-talet, Kina började implementera politik som att bötfälla förorenare, sätta upp utsläppsminskningsmål och sänka utsläppsgränserna. Enligt resultaten av den aktuella studien, dessa ansträngningar ger resultat.

"Svaveldioxidnivåerna i Kina minskade dramatiskt även om kolanvändningen ökade med cirka 50 procent och elproduktionen ökade med över 100 procent, " förklarade Li, som också är forskarassistent vid NASA:s Goddard Space Flight Center. "Detta tyder på att mycket av minskningen kommer från att kontrollera utsläppen."

Trots Kinas 75-procentiga minskning av svaveldioxidutsläppen, nyligen arbete av andra forskare har visat att landets luftkvalitet fortfarande är dålig och fortsätter att orsaka betydande hälsoproblem. Detta kan bero på att svaveldioxid bara bidrar till cirka 10 till 20 procent av luftpartiklarna som orsakar dis, enligt Li.

"Om Kina vill föra blå himmel tillbaka till Peking, landet måste också kontrollera andra luftföroreningar, " sa Li.

Däremot Indiens svaveldioxidutsläpp ökade med 50 procent under det senaste decenniet. Landet öppnade sitt största koleldade kraftverk 2012 och har ännu inte implementerat utsläppskontroller som Kina.

"Just nu, Indiens ökade svaveldioxidutsläpp orsakar inte lika många hälso- eller disproblem som de gör i Kina eftersom de största utsläppskällorna inte finns i Indiens mest tätbefolkade område, " sa Li. "Men, när efterfrågan på el ökar i Indien, påverkan kan förvärras."

För att generera en korrekt profil av utsläppen över Indien och Kina för den aktuella studien, forskarna kombinerade utsläppsdata som genererats med två olika metoder.

Först, forskarna samlade in uppskattade utsläppsmängder från inventeringar av antalet fabriker, kraftverk, bilar och andra bidragsgivare till svaveldioxidutsläpp. Dessa inventeringar, medan viktiga datakällor, är ofta ofullständiga, föråldrade eller på annat sätt felaktiga i utvecklingsländer. De kan inte heller ta hänsyn till förändrade förhållanden eller oförutsedda policyer.

Forskarnas andra datakälla var Ozone Monitoring Instrument (OMI) på NASA:s Aura-satellit, som upptäcker en mängd olika atmosfäriska föroreningar inklusive svaveldioxid. Även om OMI kan samla in aktuell information och upptäcka utsläppskällor som saknas i inventeringarna, den kan bara upptäcka relativt stora utsläppskällor. Dessutom, moln eller andra atmosfäriska förhållanden kan störa dess mätningar.

För att övervinna dessa utmaningar, UMD och NASAs forskare samarbetade med forskare från Environment and Climate Change Canada för att utveckla bättre algoritmer för att kvantifiera utsläpp baserat på OMI-data. Dessutom, UMD Institutionen för atmosfärisk och oceanisk vetenskap professorer Russell Dickerson och Zhanqing Li, medförfattare till tidningen, använde ett väderflygplan för att mäta koncentrationerna av svaveldioxid och andra luftföroreningar över en av de mest förorenade regionerna i Kina. Genom att jämföra dessa mätningar med OMI-data, forskarna verifierade satellitmätningarna.

Genom att kombinera OMI och lagerdata, forskarna genererade en mer exakt uppskattning än någon av datakällorna ensam. Tidigare publicerade studier, som förlitade sig på inventeringsdata och publicerade policyer, beräknade att Kinas svaveldioxidutsläpp inte skulle falla till nuvarande nivåer förrän tidigast 2030.

"Dessa studier återspeglade inte den verkliga situationen på plats, sa Li, som också är medlem i U.S. OMI Science Team. "Vår studie belyser vikten av att använda satellitmätningar för att studera luftkvaliteten, särskilt i regioner där förhållandena kan förändras snabbt och oväntat. "

Li hoppas att den aktuella studiens resultat kan användas för att förbättra klimat- och atmosfäriska modeller genom att tillhandahålla mer exakta indata.