Primer seguimiento de los picos de contaminación en China por satélite infrarrojo

Han sido detectados varios agentes contaminantes de origen antrópico (partículas finas y monóxido de carbono) situados al nivel del suelo sobre China desde el espacio.

Estos trabajos han sido efectuados por un equipo del Laboratorio atmósferas, medios, y observaciones espaciales (CNRS/UPMC/UVSQ) en colaboración con investigadores belgas y con el apoyo del CNES, a partir de las medidas de la sonda infrarroja IASI2 lanzada a borde del satélite MetOp3. Sus resultados inéditos se publican en línea sobre el sitio de la revista Geophysical Research Letters el 17 de enero de 2014. Constituyen un adelanto importante con el fin de mejorar el seguimiento de la contaminación regional y la anticipación de episodios de contaminación localizados, particularmente en China.

A pesar de los esfuerzos del Gobierno chino para reducir las emisiones de superficie, China esta confrontada de manera recurrente a acontecimientos de fuerte contaminación atmosférica. Se convirtió en verdadero reto para la sanidad pública, ya que cada año más de 300.000 muertes prematuras en China se deben a la contaminación atmosférica. En enero de 2013, Pekín hizo frente a una contaminación sin precedentes, principalmente debida a la combinación del consumo estacional de carbón y de las condiciones meteorológicas desfavorables (ausencia de viento e inversión de temperatura) quedando atrapados los contaminantes en nivel de suelo. En numerosas regiones, las concentraciones atmosféricas de las partículas finas (PM) alcanzaron valores consideradas como perjudiciales para la salud humana y superando cerca de 40 veces el límite máximo recomendado por la Organización Mundial de la Salud al día (25 •g/m3).

Con el fin de seguir la contaminación local y regional, China posee una red de vigilancia de la calidad del aire que proporciona continuamente medidas de contaminantes clave que incluyen los PM, el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de azufre (SO2). Sin embargo la distribución geográfica de las estaciones de medición es esporádica, lo que dificulta la previsión de la evolución de episodios de contaminación. En este contexto, las observaciones satelitarias resultan particularmente valiosas debido a su excelente cobertura geográfica y resolución horizontal. Pero estas medidas presentan el inconveniente de ser sobre todo sensibles entre 3 y 10 km de altitud. Poder determinar la composición de la atmósfera cerca del suelo permanecía, hasta presente, complicado con satélites.

Los investigadores han puesto de manifiesto que la sonda IASI era, contra pronóstico, capaz de detectar mezclas de contaminantes incluso muy cerca del suelo a reserva reunir dos parámetros: las condiciones meteorológicas han de ser estables, lo que favorece la acumulación de contaminantes en el suelo, y es necesaria una diferencia de temperatura importante entre el suelo y el aire justo por encima de la superficie de la tierra.
IASI midió así en enero de 2013 por encima de Pekín y ciudades alrededor concentraciones muy elevadas de contaminantes de origen antrópico tales como CO y el SO2, el amoníaco (NH3) y aerosoles de sulfatos de amonio. La sonda infrarroja IASI se revela pues adaptada a la vigilancia de estos contaminantes en tales condiciones.

Estos trabajos constituyen un avance notable en la vigilancia de la contaminación desde el espacio. Con el lanzamiento de IASI-B, dos tipos de sonda IASI pueden extraer en lo sucesivo informaciones infrarrojas desde el espacio. Desde finales de enero de 2013, el doble de datos están así disponibles. Será posible de ahora en adelante vigilar más precisamente y más regularmente los episodios de contaminación asociados con condiciones meteorológicas estables. Estos trabajos abren perspectivas inéditas para evaluar mejor y administrar la calidad del aire.

Indice de la contaminación del aire entre diciembre de 2012 y enero de 2013 en varias ciudades industriales altamente urbanizadas (rosa - morado - rojo) y ciudades no afectadas (verde) por la contaminación, situadas en la llanura de China del Norte. Este índice esta determinado a partir de los niveles de contaminación medidos en el curso del día e integra los principales contaminantes atmosféricos: dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), partículas finas, ozono (O3) y monóxido de carbono (CO)

Distribuciones espaciales de CO y del SO2 medidas por el sondeador IASI/MetOp el 12 de enero de 2013 por encima de China. Del azul al rojo, los colores indican concentraciones cada vez más fuertes de contaminantes. Las zonas blancas corresponden a nubes o sin datos.

- Notas :

1) El Laboratorio atmósferas, medios, observaciones espaciales es un laboratorio que forma parte del Instituto Pierre - Simón Laplace (IPSL).
2) IASI para Interferómetro atmosférico de sondeo infrarrojo es un instrumento desarrollado por el CNES en colaboración con Eumetsat y lanzado a bordo del satélite MetOp. El CNES le asegura un soporte a Eumetsat para ciertas operaciones de monitoring y de procesamiento de datos. Sostiene la comunidad de los investigadores franceses sobre IASI, en particular sobre el tema de la composición de la atmósfera.
3) MetOp es el componente espacial del programa EPS (Eumetsat Polar System) de Eumetsat que cubre 15 años de observación para previsiones meteorológicas y la vigilancia de la composición atmosférica continuamente con tres satélites sucesivos. MetOp-A et MetOp-B respectivamente han sido lanzados en 2006 y 2012 y el lanzamiento de MetOp-C está previsto para 2017. El satélite MetOp ha sido desarrollado por el ESA.

- Referencias :

First simultaneous space measurements of atmospheric pollutants in the boundary layer from IASI: a case study in the North China Plain, Anne Boynard, Cathy Clerbaux, Lieven Clarisse, Sarah Safieddine, Matthieu Pommier, Martin Van Damme, Sophie Bauduin, Charlotte Oudot, Juliette Hadji-Lazaro, Daniel Hurtmans and Pierre-Francois Coheur, Geophys. Res. Lett., En linea el 17 janvier 2014.
DOI: 10.1002/2013GL058333.

- Contactos :

Investigador del CNRS l Anne Boynard l T +33 1 44 27 70 99 l anne.boynard@latmos.ipsl.fr
Presse CNRS l Priscilla Dacher l T +33 1 44 96 46 06 l priscilla.dacher@cnrs-dir.fr

Última modificación: 10/02/2014

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