211service.com
Poszukiwanie odpowiedzi w kosmosie w celu uzyskania dokładnych danych dotyczących emisji
Co 99 minut satelita NASA okrąża planetę, rejestrując dziennie milion pomiarów dwutlenku węgla w ziemskiej atmosferze. Jest to część eksperymentu, który, jak mają nadzieję naukowcy, pewnego dnia zaowocuje flotą satelitów, które niezawodnie i dokładnie mierzą dwutlenek węgla z regionów, krajów, a nawet określonych miast i dużych źródeł emisji, takich jak elektrownie.
Oczekuje się, że w nadchodzących miesiącach Chiny wystrzelą dwa kolejne satelity, dołączając do NASA (tzw Orbitujące Obserwatorium Węgla-2 , czyli OCO-2) oraz japońskiego satelitę o nazwie GOSAT . Chińskie sondy są częścią wysiłków Chińskiej Akademii Nauk zmierzających do dokładniejszego śledzenia emisji gazów cieplarnianych z największego na świecie źródła zanieczyszczenia dwutlenkiem węgla.
Są to wczesne próby uzyskania wiarygodnych danych dotyczących kluczowego pytania naukowego: ile tak naprawdę dwutlenku węgla jest dodawane do atmosfery? Obecnie krajowe emisje dwutlenku węgla są w zasadzie zgłaszane samodzielnie, w dużej mierze w oparciu o statystyki dotyczące ilości paliw kopalnych spalanych w każdym kraju. Takie szacunki są notorycznie niewiarygodne, szczególnie w krajach rozwijających się, które odpowiadają obecnie za 60 procent światowych emisji dwutlenku węgla (na przykład Chiny przyznały w listopadzie ubiegłego roku, że spaliły się do 17 procent więcej węgla każdego roku niż wcześniej zgłoszono.)
Jak mówi John O. Niles, dyrektor wykonawczy Instytut Węgla .
OCO-2 okrąża Ziemię około 16 razy dziennie, ale może mierzyć dwutlenek węgla tylko nad niewielką częścią powierzchni.
Naziemne stacje rejestrujące dokładnie monitorują stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, ale obejmują one tylko ułamek powierzchni Ziemi, głównie w Ameryce Północnej i Europie Zachodniej. Nawet OCO-2 pokrywa tylko wąski pas na każdej orbicie, pokrywając tylko 7 procent całkowitej powierzchni każdego miesiąca. Według Davida Crispa, lidera zespołu naukowego ds. OCO-2, potrzebna jest flota satelitów, co najmniej trzy na orbicie niskiej orbicie okołoziemskiej i trzy na orbicie geostacjonarnej.
W październiku Komisja Europejska wydała plan takiego systemu . Będzie kosztować miliardy, najprawdopodobniej spotka się z sprzeciwem krajów niechętnych idei międzynarodowego systemu monitorowania gazów cieplarnianych, a w każdym razie nie zostanie uruchomiona co najmniej do lat 30. XX wieku.
Wystrzelony w 2014 roku satelita NASA do obserwacji węgla jest dokładny w pomiarach dwutlenku węgla w atmosferze, ale nie jest jeszcze wystarczająco dokładny.
Co więcej, choć GOSAT i OCO-2 w większości odniosły sukces, to technologia nie jest jeszcze w pełni sprawdzona. Satelity mierzą dwutlenek węgla w atmosferze za pomocą spektrometrów, które z dużą precyzją wykrywają absorpcję światła przez różne molekuły. Ponieważ dwutlenek węgla i tlen pochłaniają tylko niektóre kolory światła, satelity mogą mierzyć liczbę tych cząsteczek w danej kolumnie powietrza między powierzchnią a satelitą. Te pomiary komplikuje wiele rzeczy występujących w ziemskiej atmosferze, takich jak wiatr (który rozprasza dwutlenek węgla) i chmury. Chociaż OCO-2 wykonuje około miliona pomiarów dziennie, tylko 100 000 z nich to użyteczne pomiary bezchmurnego nieba. A nawet potężne superkomputery NASA nie są jeszcze wystarczająco szybkie, aby idealnie przetworzyć wszystkie te dane. „Udoskonalamy algorytmy do analizy danych”, mówi Crisp, ale nie zapewniają one jeszcze wymaganej dokładności.
Nowsze wersje zarówno GOSAT, jak i OCO-2 mają zostać wystrzelone w 2018 roku, a w planach jest co najmniej pięć dodatkowych sond, które mogą utworzyć zintegrowaną flotę w latach 2020-tych. W raporcie Komisji Europejskiej wezwano do stworzenia zintegrowanego systemu obserwacji dedykowanego monitorowaniu emisji dwutlenku węgla z paliw kopalnych, który monitorowałby i weryfikował przestrzeganie przez strony międzynarodowych porozumień klimatycznych. Jak taki system byłby administrowany, czy kraje zaakceptują jego ustalenia i jak te ustalenia doprowadziłyby do egzekwowania celów redukcji emisji to pytania, które jeszcze nie zostały zbadane, a tym bardziej nie udzielono na nie odpowiedzi.
Systemy oparte na satelitach mogą generować niezawodne dane o coraz wyższej rozdzielczości, które można niezależnie replikować, mówi Niles. Z drugiej strony, czy monitorowanie CO2 w przestrzeni kosmicznej będzie skuteczne w dostarczaniu danych zmieniających zachowanie, to zupełnie inna kwestia.