Μία αξιολόγηση του Terra-MODIS για την ποιότητα του αέρα πάνω από τις νοτιανατολικές USA
Από RemoteSensing Wiki
Authors: Pawan Gupta, Sundar A. Christopher
Εισαγωγή
Τα αιωρούμενα σωματίδια αποτελούνται από ένα μίγμα στερεού και υγρού αιωρούμενου στον αέρα και χωρίζονται στα λεπτά (με d<2,5 μm) και στα αδρά (2,5<d<10) όπου d η αεροδυναμική διάμετρος. Σε αυτή τη μελέτη το ενδιαφέρον εστιάζεται στα PM2.5 που προέρχονται από διάφορες πηγές όπως σκόνη, εκπομπές από οχήματα και βιομηχανία, δασικές και αγροτικές πυρκαγιές. Η ποιότητα της ατμόσφαιρας συνεχίζει να υποβαθμίζεται λόγω της αστικοποίησης έχοντας σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία, ,το κλίμα, την ορατότητα, και την υδρολογία. Αν και μερικές χώρες έχουν ένα πυκνό δίκτυο μετρητικών σταθμών ελέγχου PM2.5, σε παγκόσμιο επίπεδο υπάρχουν περιορισμένες επίγειες μετρήσεις δημιουργώντας μια πρόκληση για τον έλεγχο και μελέτη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Με τους δορυφόρους Terra και Aqua έγινε μια προσπάθεια να αντισταθμιστεί αυτό το έλλειμμα επίγειων σταθμών. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι τα δορυφορικά δεδομένα αποτελούν μία καλή αναπλήρωση για τις επίγειες μετρήσεις παρέχοντας κατάλληλες προσαρμογές για τη μετατροπή των καθ’ ύψος τιμών. Με χρήση δορυφόρων που μπορούν να παρέχουν κάθετη κατανομή των αερολυμάτων και των νεφών έχει σημειωθεί πρόοδος στην μέτρηση της ποιότητας της ατμόσφαιρας με τηλεπισκοπικά μέσα. Η σχέση μεταξύ της έκθεσης σε PM και της επιβάρυνσης της υγείας έγινε η αιτία που ανάγκασε την EPA να αναθεωρήσει τα όρια των PM2.5 από 65 mgm-3 σε 35 mgm-3 (μέσος όρος 24ώρου). Μακροπρόθεσμη έκθεση συνδέεται με καρδιακή ανακοπή και πνευμονολογικά προβλήματα. Το οπτικό βάθος (AOD) σχετίζονται με τις μετρήσεις της μάζας των PM2.5 στην επιφάνεια της γης. Έπειτα αυτές οι σχέσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μετατροπή των δορυφορικών μετρήσεων σε δείκτες ατμοσφαιρικής ποιότητας βασισμένων στις οδηγίες της EPA. Έπειτα αυτές οι τιμές κωδικοποιούνται χρωματικά και δημοσιεύονται. Οι δορυφορικές ανακτήσεις του AOD βασίζονται σε συνθήκες μη ύπαρξης νεφών και καλές συνθήκες στην επιφάνεια για τον προσδιορισμό της ποιότητας της ατμόσφαιρας περιορίζοντας τον αριθμό των ημερών όπου τα στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν πάνω από μια ορισμένη περιοχή. Ό, τι τα στοιχεία ανάκτησης χάνουν από περιορισμούς νεφοκάλυψης κερδίζουν δείχνοντας την κινητικότητα του πλουμίου από μία περιοχή σε μία άλλη. Λόγω της αυτής παγκόσμιας κάλυψης τα τηλεπισκοπικά δεδομένα είναι πολύτιμα για τον έλεγχο της ατμοσφαιρικής ρύπανσης λόγω PM2.5. Αντίθετα οι επίγειες μετρήσεις είναι διαθέσιμες ανεξάρτητα από τη νεφοκάλυψη και ανάλογα με την τοποθεσία. Παρέχονται μετρήσεις κάθε ώρα και σαν μέσοι όροι 24ώρου. Το θέμα είναι ότι αυτές είναι περιορισμένες καθώς δεν καλύπτουν μεγάλες περιοχές. Τα ερωτήματα που δημιουργούνται είναι εάν υπάρχουν διαφορές μεταξύ των επίγειων μετρήσεων PM2.5 (ALLPM) και εκείνων από τα δορυφορικά στοιχεία. (SATPM) καθώς επίσης και πόσο καιρό υπάρχει κάλυψη με σύννεφα. Για την εξέταση αυτών των ερωτημάτων επιλέχτηκε η περιοχή των Νοτιανατολικών Ηνωμένων Πολιτειών όπου υπήρχαν και δορυφορικά στοιχεία και επίγειες μετρήσεις.
Δεδομένα και μέθοδοι
Λήφθηκαν τιμές 24ώρου των συγκεντρώσεων PM2.5 από 38 μετρητικούς σταθμούς από τις 24 Φεβρουαρίου 2000 έως τις 31 Δεκεμβρίου 2005 καλύπτοντας 8 πολιτείες. (Εικόνα 1)
