Azaltılmış insan karbon dioksit emisyonlarının türünün ilk tespiti

Araştırmacılar ilk kez atmosferik karbondioksitte (CO2) kısa vadeli, bölgesel dalgalanmalar tespit ettiler.₂) insan faaliyetlerinden kaynaklanan emisyonlar nedeniyle dünya çapında.

NASA uyduları ve atmosferik modellemenin bir kombinasyonunu kullanan bilim adamları, türünün ilk örneği olan insan CO2 tespitini gerçekleştirdiler.₂ emisyon değişiklikleri. Yeni çalışma, CO’daki düşüşleri ölçmek için NASA’nın Yörüngeli Karbon Gözlemevi-2’den (OCO-2) gelen verileri kullanıyor.₂ COVID-19 salgını sırasında uzaydan gelen emisyonlar. Artık halka açık olan günlük ve aylık veri ürünleri ile bu, insan faaliyetlerinin CO üzerindeki toplu etkilerini izlemek için yeni olanaklar sunuyor.₂ konsantrasyonları neredeyse gerçek zamanlı.

Önceki çalışmalar, pandeminin erken dönemlerinde tecritlerin etkilerini araştırdı ve küresel CO2’nin₂ 2020’de seviyeler biraz düştü. Bununla birlikte, ekip, OCO-2’nin yüksek çözünürlüklü verilerini NASA’nın Goddard Dünya Gözlem Sistemi’nden (GEOS) modelleme ve veri analizi araçlarıyla birleştirerek, hangi aylık değişikliklerin insan faaliyetinden kaynaklandığını ve hangilerinin insan faaliyetlerinden kaynaklandığını daraltabildi. bölgesel ölçekte doğal nedenlere bağlıydı. Bu, ekonomik ve insan faaliyeti verilerine dayanan önceki tahminleri doğrulamaktadır.

Ekibin ölçümleri, Kuzey Yarımküre’de CO2’de insan kaynaklı büyümenin olduğunu gösterdi.₂ konsantrasyonlar Şubat’tan Mayıs 2020’ye kadar düştü ve yaz boyunca toparlandı, bu da yıllık %3 ila %13’lük küresel emisyon düşüşüyle ​​uyumlu.

Ekip, sonuçların iklim değişikliğinin bölgesel etkilerini inceleyen ve azaltma stratejilerinin sonuçlarını izleyen araştırmacılar için ileriye doğru bir sıçramayı temsil ettiğini söyledi. Yöntem, atmosferik CO’daki değişikliklerin tespit edilmesini sağlar₂ meydana geldikten sadece bir veya iki ay sonra, insani ve doğal emisyonların nasıl geliştiği hakkında hızlı, eyleme geçirilebilir bilgiler sağlar.

Dünya atmosferindeki ince değişiklikleri ayırt etmek

Karbondioksit (CO₂) atmosferde bulunan bir sera gazıdır ve bitkilerden solunum, dünya okyanuslarıyla değişim gibi doğal süreçler ve fosil yakıt yakma ve ormansızlaşma gibi insan faaliyetleri nedeniyle konsantrasyonu değişir. Sanayi Devrimi’nden bu yana, CO konsantrasyonu₂ atmosferde yaklaşık %49 artarak, 2013 yılında insanlık tarihinde ilk kez milyonda 400 parçayı geçmiştir.

Hükümetler vatandaşlardan COVID-19 pandemisinde erken saatlerde evde kalmalarını istediğinde, yollardaki daha az araba, atmosfere salınan sera gazı ve kirletici miktarında dik düşüşler anlamına geliyordu. Ama CO ile₂NASA’nın Maryland, Greenbelt’teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Küresel Modelleme ve Asimilasyon Ofisi’nde bir araştırma meteoroloğu olan Lesley Ott, “dik bir düşüşün” bağlama oturtulması gerektiğini söyledi. Bu gaz, salındıktan sonra atmosferde bir yüzyıla kadar kalabilir; bu nedenle, genel küresel karbon döngüsünde kısa vadeli değişiklikler kaybolabilir – insan olduğu kadar doğal süreçleri de içeren bir absorpsiyon ve salınım dizisi. 2020 başlarındaki sokağa çıkma kısıtlamaları, toplam CO2’nin küçük bir parçasıdır₂ yıl için resim.

“2020’nin başlarında, Avustralya’da CO2 salan yangınlar gördük.₂Hindistan’daki bitkilerden daha fazla alım gördük ve tüm bu farklı etkilerin karıştığını gördük” dedi Ott, “Zorluk bunu çözmeye çalışmak ve tüm farklı bileşenlerin ne olduğunu anlamak.”

Yakın zamana kadar bu tür değişiklikleri ölçmek uydu teknolojisi ile mümkün değildi. NASA’nın OCO-2 uydusu, CO2’deki daha küçük dalgalanmaları bile yakalamak için tasarlanmış yüksek hassasiyetli spektrometrelere sahiptir.₂ve kapsamlı GEOS Earth sistem modeliyle birleştiğinde, pandemi ile ilgili değişiklikleri tespit etmek için mükemmel bir uyum sağladı.

Goddard ve Morgan State Üniversitesi’nde araştırma bilimcisi olan baş yazar Brad Weir, “OCO-2 emisyonları izlemek için tasarlanmamıştı, ancak COVID ile gördüğümüzden bile daha küçük sinyalleri görmek için tasarlandı” dedi. Weir, OCO-2 misyon araştırma hedeflerinden birinin, CO2’de küçük, kademeli değişiklikler üretmesi beklenen iklim politikalarına yanıt olarak insan emisyonlarının nasıl değiştiğini izlemek olduğunu açıkladı.₂. “Bu ölçüm sisteminin COVID gibi büyük bir bozulmayı tespit edebileceğini umduk.”

Ekip, atmosferik CO2’deki ölçülen değişiklikleri karşılaştırdı₂ karantinalar nedeniyle emisyon değişikliklerinin bağımsız tahminleri ile. Bu diğer tahminleri doğrulamaya ek olarak, emisyon modelleri ve atmosferik CO2 arasındaki anlaşma₂ ölçümler, azalmaların insan faaliyetlerinden kaynaklandığına dair güçlü kanıtlar sağlar.

GEOS, CO2’yi etkileyen rüzgar modelleri ve diğer doğal hava dalgalanmaları hakkında önemli bilgiler sağladı.₂ emisyon ve ulaşım. Ott, “Bu çalışma gerçekten çok zor bir soruna saldırmak için her şeyi bir araya getiriyor.” Dedi.

Sera gazlarına daha yakından bakmak

Takımın sonuçları, CO2’deki büyümenin₂ Kuzey Yarımküre’de Şubat’tan Mayıs 2020’ye kadar düşen konsantrasyonlar (küresel emisyonlarda %3 ve %13’lük bir düşüşe karşılık gelir), bu da aktivite kısıtlamalarının ve doğal etkilerin atmosferi nasıl etkilemesi gerektiğine dair bilgisayar simülasyonlarıyla aynı fikirdeydi.

Sinyal, rekor kıran başka bir iklim anomalisi sayesinde Güney Yarımküre’de o kadar net değildi: Hint Okyanusu Dipolü veya IOD. IOD, Güneydoğu Asya’daki normalden daha soğuk okyanusların ve doğu Hint Okyanusu’ndaki normalden daha sıcak okyanusların (“pozitif” faz) veya tersi (“negatif” faz) döngüsel bir modeldir. 2019’un sonlarında ve 2020’nin başlarında, IOD yoğun bir pozitif aşama yaşadı, Sahra altı Afrika’da bol bir hasat mevsimi sağladı ve rekor kıran Avustralya yangın mevsimine katkıda bulundu. Ekip, her iki olayın da karbon döngüsünü güçlü bir şekilde etkilediğini ve COVID kilitlenmelerinin sinyalini tespit etmeyi zorlaştırdığını söyledi – ancak aynı zamanda GEOS/OCO-2’nin doğal CO2’yi izleme potansiyelini de gösterdi.₂ Gelecekteki dalgalanmalar.

GEOS/OCO-2 verileri, NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı arasında bir ortaklık olan COVID-19 Dünya Gözlem Panosundaki göstergelerden birine güç veriyor. Pano, kilitlenmelerin, ulaşımdaki büyük düşüşlerin ve COVID ile ilgili diğer eylemlerin Dünya’nın ekosistemlerini nasıl etkilediğini izlemek için küresel verileri ve göstergeleri derler.

GEOS-OCO-2 asimile ürünü ücretsiz olarak indirilebilir, bu da onu daha fazla araştırma yapmak isteyen araştırmacılar ve öğrenciler için erişilebilir kılar.

“Bilim adamları bu gösterge panosuna gidebilir ve “CO’da ilginç bir şey görüyorum” diyebilir.₂ sinyal; bu ne olabilir?” dedi Ott. “Bu veri kümelerinde henüz girmediğimiz birçok şey var ve bence bu, insanların yeni bir şekilde keşfetmesine yardımcı oluyor.”

Ekip, gelecekte, yeni asimilasyon ve analiz yönteminin, özellikle topluluk veya bölgesel düzeyde iklim azaltma programlarının ve politikalarının sonuçlarının izlenmesine yardımcı olmak için de kullanılabileceğini söyledi.

Ott, “İklimimizin nasıl değiştiğini izleme yeteneğine sahip olmak, bu teknolojinin kullanıma hazır olduğunu bilmek gerçekten gurur duyduğumuz bir şey” dedi.