Вы просматриваете архив за "February, 2015"

Диоксид азота: загрязнение атмосферы Европы

22 February 2015   //   by admin   //   Анализ  //  Comments (0)

Диоксид азота — одно из самых распространенных загрязняющих веществ атмосферы. Стимулирет кислотные дожди, воздействует на дыхательные пути и легкие, вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.

С помощью Climate Wikience можно строить карты рисков загрязнения атмосферы высокого разрешения. Преимущество таких карт в том, что они наглядно отражают характерную картину загрязнения атмосферного воздуха и позволяет ответить на ряд актуальных вопросов экологической безопасности. Например, насколько уровень загрязнения атмосферы выше в городах, чем в регионе; какой регион страны имеет самые высокие риски загрязнения; какова степень загрязнения атмосферы страны в сравнении с другими странами Европы.

NO2_CITIES_SCALE_TOP NO2_EUROPE_AIR_POLLUTION_RISK_RU Карта рисков умеренного уровня загрязнения атмосферы Европы диоксидом азота (NO2) с разрешением примерно 27,5 км × 18 км (0,25° × 0,25°).
смотреть в Google Earth

Цветовая гамма карты подобрана так, что она подходит для печати в оттенках серого. Если вы желаете распечатать информацию на этой странице, лучйший способ это сделать — распечатать одну из публикаций, например эту.

Метод

Под риском загрязнения атмосферы понимается вероятность концентрации загрязняющего вещества в определенном диапазоне над изучаемой территорией. Метод вычисления рисков довольно прост как для вычисления, так и для понимания. В то же время, он наглядно отражает характер загрязнения воздуха.

Для каждой ячейки подсчитывается количество дней S(a, b) с концентрацией загрязняющего вещества в диапазоне значений a..b единиц Добсона (еД), а также количество дней T, для которых имеются данные наблюдений. Риск загрязнения для ячейки считается равным R(a, b) = S(a, b) / T.

Предложенный метод отличается тем, что он учитывает весь доступный временной интервал данных, устойчив к выбросам в данных (outliers) и ориентирован на построение карт по данным дистанционного зондирования Земли.

Учитывая диапазон значений концентрации NO2, низким уровнем загрязнения диоксидом азота считается диапазон значений 0,0..0,2 еД, умеренным 0,2..0,4 еД (смотреть в Google Earth), высоким 0,4..0,6 еД (смотреть в Google Earth), очень высоким 0,6..0,8 еД, катастрофическим – более 0,8 еД. Шкала подобрана экспериментально, чтобы учесть как можно больше особенностей загрязнения NO2 и обеспечить приемлемое количество интервалов при построении диаграммы относительных частот.

Для построения карты рисков были использованы данные загрязнения атмосферного воздуха спутника Aura, радиометра OMI за период 01.10.2004—31.12.2012. Данные доступны ежедневно для всего Земного шара.

Публикации

Подробности о рисках загрязнения атмосферного воздуха можно найти в публикациях

Динамика диоксида углерода (CO2)

22 February 2015   //   by admin   //   Анализ  //  Comments (0)

Диоксид углерода, или углекислый газ (CO2), является одним из основынх парниковых газов, который приводит к глобальному потеплению. Его выбросы контроллируются Киотским протоколом.

delta_ppm

Карта усредненных разностей (см. ниже) трендов диоксида углерода (CO2) для участка Земли между широтами –61° и 89° с разрешением 2,0°×2,5°

Из карты выше следует, что среднемесячная концентрация диоксида углерода однородна над Земным шаром (отличается на не более 6,5 ppm, что составляет менее 2% общей концентрации над любой точкой Земли). Это свидетельствует о хорошем перемешивании диоксида углерода в атмосфере. Следовательно, в среднем концентрацию (CO2) над Украиной, США, Китаем, западной Европой и северным полюсом можно считать одинаковой.

Ниже приведен способ получения карты, дополнительные сведения и диаграммы.

Данные Aqua AIRS

Радиометр Airs, установленный на борту космического аппарата Aqua, позволяет измерять содержание CO2 в атмосфере с точностью до 2 ppm. Измерения доступны с ежедневной частотой, а пространственное разрешение данных составляет 2,0° × 2,5° (примерно 220 × 144 км для средних широт). Данные доступны с 1 января 2004 г.

Хотя пространственное разрешение данных подходит только для исследований в масштабах страны, континентов либо всего мира, их высокая точность позволяет понять много новых закономерностей о динамике и распределении CO2.

Временные ряды CO2 в Climate Wikience

Climate Wikience предоставляет временные ряды концентрации диоксида углерода (CO2) для каждой ячейки размером 2,0° × 2,5° регулярной широтно-долготная решетки. Построим временные ряды для некоторых точек Земли.

wikience_co2_ppm_trend

Среднемесячная концентрация (а) и ее тренд (метод STL) (б) диоксида углерода (CO2) в атмосфере над территорией Украины (47°, 35°) (сплошная линия) и тропиками (–11°, 15°) (пунктирная).

Обнаружевается очевидный рост содержания диоксида углерода в атмосфере не только над территорией Украины, но и над любой другой точкой планеты.

Построение карты усредненных разностей трендов CO2

Для более уверенного суждения о динамике CO2 над всей планетой, из временных рядов среднемесячной концентрации CO2 каждой ячейки регулярной широтно-долготной решетки разрешением 2,0°×2,5° для всей Земли (данные севернее широты –61° отсутствуют) извлечены тренды методом STL и вычислена их усредненная разность ∆ppm следующим образом. Пусть v = <v1, v2, …, v98> и w = <w1, w2, …, w98> – извлеченные тренды из произвольной и фиксированной на протяжении вычислений ячейки соответственно. Число 98 является количеством месяцев с января 2004 г. по февраль 2012 г. Усредненная разность ∆ppm для тренда v равна ∑(vi – wi)/98, где i = 1, 2,…, 98. Прибавив к ∆ppm минимальную из полученных усредненных разностей, получим карту на первом рисунке. Использовано только 16 цветов для повышения контрастности изображения.

Ссылки

Rodriges Zalipynis R.A., The place of Ukraine in Europe according to the level of air pollution using Earth remote sensing data, Proceedings of IV All-Ukrainian Congress of Ecologists with International Participation, Vinnytsia, Ukraine, 25 – 27 September, 2013. – 552 pp. – P. 130 – 132.
PDF ~600 KB

Обновление на сайте – Февраль 2015

16 February 2015   //   by admin   //   Визуализация, Данные, Новости  //  Comments (0)

Опубликована страница по рискам загрязнения атмосферного воздуха. На странице можно найти карты загрязнения атмосферного воздуха, полученные обработкой многлетних спутниковых данных концентрации загрязняющих веществ.

NASA MERRA Осадки

12 February 2015   //   by admin   //   Данные, Новости  //  Comments (0)

Данные NASA MERRA по общему количетсву осадков теперь доступны в Climate Wikience. На сегодняшний день, временные ряды для всего временного интервала начиная с 01 Января 1979 г. до 01 Января 2015 г. с шагом 1 час доступны для северной части Южной Америки как показано на рисунке ниже (голубой прямоугольник).

MerraTotalPrecipitationBrasil

Полезные ссылки

“Отпечатки” ветра тропических циклонов

10 February 2015   //   by admin   //   Визуализация, Данные, Новости  //  Comments (0)

Climate Wikience теперь способна генерировать “отпечатки” ветра (swath, footprint) для тропических циклонов. Узнайте больше на странице Тропических циклонов

Интерактивное исследование “отпечатка” ветра урагана Iniki (1992):

Pages:«123»