Программа CONTRAIL (Комплексная сеть наблюдений за газами TRace от AIrLiners) – уникальный проект Японии по наблюдению с самолетов. С 2005 года команда CONTRAIL достигла высокоточных измерений атмосферного CO2 с помощью приборов на борту коммерческих авиалайнеров Japan Airlines (JAL). «После измерений самолетов, проведенных между Токио и Австралией, которые я инициировал в 1993 году и которые вел на протяжении всей моей карьеры, программа CONTRAIL постоянно расширяла свою глобальную сеть и предоставила многочисленные данные для понимания углеродного бюджета этой планеты», – заявил Хидеказу Мацуеда. , соавтор исследования и исследователь из Метеорологического научно-исследовательского института, Япония.
Недавно команда проанализировала тысячи вертикальных восходящих и нисходящих измерений над аэропортами и впервые охарактеризовала колебания CO2 в 34 крупных городах мира. Аэропорты часто расположены в непосредственной близости от крупных городов, чтобы обеспечить удобный доступ.
Самолеты CONTRAIL много раз летают над международным аэропортом Нарита почти ежедневно (всего 7 692 раза в течение 2005-2016 гг.) И могут получать химические характеристики атмосферы в районе Большого Токио (~ несколько десятков км). Учитывая схожее географическое расположение крупного аэропорта по сравнению с крупными городскими центрами, исследовательская группа изучила данные, собранные вокруг глобальных аэропортов, чтобы извлечь из данных сигнатуры выбросов CO2 в городах. «Мы проанализировали миллионы данных наблюдений, собранных в токийском аэропорту Нарита и вокруг него, и обнаружили явное увеличение выбросов CO2, когда ветер дует из района Большого Токио», – Таку Умедзава, ведущий автор исследования и исследователь Национального института экологических исследований, Япония. , сказал. "То же самое произошло и в других аэропортах мира, таких как Москва, Париж, Пекин, Осака, Шанхай, Мехико, Сидней и другие."
Команда также изучила величину изменчивости CO2 в нижних слоях атмосферы над этими аэропортами. «Краткосрочные изменения концентрации СО2 в нижних слоях атмосферы связаны с различными факторами, такими как направление выбросов и поглощения СО2 с наветренной стороны, траектория полета и его географическое положение относительно мест выбросов и поглощений, а также метеорологические условия во время каждой посадки. и взлет ", – сказал Каз Хигучи, соавтор исследования и адъюнкт-профессор экологических исследований Йоркского университета, Канада. «Несмотря на эти сложные условия, в которых проводятся измерения, было очень интересно, что мы обнаружили взаимосвязь между величиной изменчивости CO2 и выбросами CO2 из близлежащего города."Результаты показывают, что набор данных по CO2 для коммерческих авиалайнеров может последовательно обеспечивать оценки городских выбросов в сочетании с системой моделирования атмосферы.
«Но все же есть недостающие элементы, чтобы изучить физическую связь с выбросами в городе, чтобы установить городской мониторинг», – сказал Томохиро Ода, ученый из Ассоциации космических исследований университетов, Мэриленд, США, который сотрудничал с командой в качестве ИП в финансируемой НАСА. проект моделирования выбросов. "Считается, что на города приходится более 70% глобальных выбросов парниковых газов в результате деятельности человека. Таким образом, точная оценка выбросов CO2 в городских районах важна для эффективных стратегий сокращения выбросов."Это исследование предполагает, что измерения коммерческих авиалайнеров могут собирать полезные данные о выбросах CO2 в городах, которые дополняют данные, полученные с других наблюдательных платформ, таких как наземные станции и спутники, для мониторинга выбросов CO2 в городах.
Преимущество коммерческих авиалайнеров заключается в большом глобальном пространственном охвате измерений даже в регионах, где у нас есть только редкие сети измерения парниковых газов, особенно в местах, где обеспечение наземных измерений является сложной задачей, например, в развивающихся странах. «Дальнейшее внедрение аналогичных приборов для измерения CO2 на других внутренних и международных рейсах значительно расширит наши возможности глобального мониторинга городов», – сказал Тошинобу Мачида, руководитель проекта программы CONTRAIL и глава Управления атмосферного и океанического мониторинга Национального института Экологические исследования.