Анализ источников загрязнения по различным продуктам, полученным на основе данных прибора TROPOMI

Загрязнение атмосферного воздуха негативно сказывается на здоровье людей, вызывая различные заболевания, поэтому мониторинг выбросов в атмосферу является критически важным процессом, направленным на защиту здоровья населения и сохранение окружающей среды. В настоящее время одной из главных задач является определение источников загрязнения, оценки мощности выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а также их контроль. Активно развивающиеся спутниковые системы мониторинга малых газовых составляющих в атмосфере могут быть эффективно задействованы для решения данной проблемы, они позволяют получать ежедневную объективную информацию о состоянии атмосферы на больших территориях. Однако при анализе объёмов выбросов по спутниковым данным необходимо учитывать метеорологические условия, существенно влияющие на уровень концентрации загрязняющих веществ, такие как скорость ветра, температура, влажность и т.п.
Настоящая работа посвящена описанию технологии создания и анализу новых информационных продуктов, созданных в Институте космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) и доступных для использования в ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (http://ckp.geosmis.ru/), в информационной системе Вега-Science (http://sci-vega.ru/, семейство Созвездие-Вега). Эти продукты позволяют анализировать информацию о среднемноголетних концентрациях диоксида азота с учётом локальных «ветровых условий» (скорости ветра в источнике загрязнения). Они сформированы на основе данных о концентрациях диоксида азота (NO2) в тропосфере, восстановленных по данным наблюдений прибора TROPOMI (спутник Sentinel-5P) (Copernicus Sentinel-5P (processed by ESA), 2021). Продукты, построенные в дни с штилевыми условиями, позволяют локализовать источники выбросов и классифицировать их. Так с помощью данных продуктов были выделены основные источники загрязнения на территории России, среди которых оказались крупные города, промышленные центры, автомагистрали т.п. (Константинова и др., 2024). Продукты, созданные при различных диапазонах скорости ветра, позволяют провести экспериментальную оценку взаимосвязи между скоростью ветра и уровнем загрязнения атмосферы над источником и в его окрестности. Данное знание с учётом метеорологических параметров в будущем может быть использовано для восстановления мощности выбросов источников на основе ежедневных спутниковых данных. Это обеспечит постоянный и объективный мониторинг источников.
Работа выполнена с использованием возможностей ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др. 2019), поддерживаемого в рамках темы «Мониторинг» Минобрнауки (госрегистрация № 122042500031-8), и при поддержке темы «Эмиссия» (госрегистрация № 122101700045-7).