Визначення концентрації парникових газів в атмосфкрі засобами ДЗЗ та картографо-аналітична оцінка гелпросторового поширення її значень

Трофименко, ПІ, Зацерковний, ВІ, Кокоша, ЛО
Косм. наука технол. 2024, 30 ;(4):34-37
https://doi.org/10.15407/knit2024.04.034
Мова публікації: Англійська
Анотація: 
В даній статті висвітлено питання удосконалення методології дистанційного визначення концентрації парникових газів в атмосфері з використанням супутникових систем Copernicus Programme — Sentinel-5P й MOD11A2.061 Terra, а також картографо-аналітичну оцінку її геопросторового поширення. Означена методологія передбачала: дистанційне визначення концентрації парникових газів CH4, CO та NO2, розроблення картограм поширення визначеної концентрації на території України, локалізацію ареалів формування інтенсивності емісії та секвестрації парникових газів з урахуванням даних про ґрунтовий покрив, абіотичних умов території та антропогенних впливів, зокрема військової діяльності.
      Розроблено комплекс картограм геопросторового поширення значень концентрації парникових газів CH4, CO та NO2, температури земної поверхні в межах теплого періоду (01.05—30.10) протягом 2019—2022 рр., а також картограму геопросторової локалізації максимальних концентрацій парникових газів у межах теплого періоду часового інтервалу досліджень за результатами емісії з ґрунтів, ландшафтів, об’єктів виробництва та зон бойових дій. Встановлено, що для теплого періоду року, у середньому за 2019—2022 рр., оптимальний температурний діапазон в межах якого інтенсивність емісії двоокису азоту на території України набуває максимальних значень становить від 13 до 19 °C. У випадку перевищення температури земної поверхні значення 20 °C, обсяги емісійних викидів істотно зменшуються.
        Показано, що на території Україні в межах теплого періоду поширено ґрунти з різним емісійно-оціночним статусом. На Півдні та Південному Заході держави переважають ґрунти з найвищою емісійною здатністю метану до атмосфери, зокрема Jc49-1/3a — Calcaric Fluvisols, Lg54-1a — Gleyic Luvisols, Kh31-2a — Haplic Kastanozems, Gh23-3a — Humic Gleysols. У великих містах, а також на територіях Південного Сходу України, де поширено нормальні чорноземи (Ch22-2a) / (чорноземи звичайні), формується максимальна концентрація NO2 у атмосфері, яка зумовлена впливом високої температури земної поверхні та локалізованими наслідками військової агресії росії.
        Виявлено, що за останні чотири роки намітилися тенденція зниження концентрації СО, що опосередковано свідчить про негативний вплив воєнної агресії росії, зниження промислового виробництва та релокацією виробничих потужностей на захід держави.
Ключові слова: ДЗЗ, емісія, картографо-аналітична оцінка, ландшафти, парникові гази, секвестрація, ґрунти
References: 

1. Apituley A., Pedergnana M., Sneep M., Pepijn Veefkind J., Loyola D., Hasekamp O., Lorente Delgado A., Borsdorff T.
(2022). Sentinel-5 precursor/TROPOMI Level 2 Product User Manual Methane. Royal Netherlands Meteorological Institute, Ministry of infrastructure and water Management, 18.
URL: https://sentinel.esa.int/documents/247904/2474726/Sentinel5P-Level-2-Pro... (Last accessed: 20.01.2024).

2. Benmebrouk L., Kaddour A., Mohammedi L., Achouri A. (2021). Chemical detection of certain greenhouse gases by the
LIDAR Technique. Asian J. Res. in Chemistry. doi: https://doi.org/10.52711/0974-4150.2021.00050
https://doi.org/10.52711/0974-4150.2021.00050

3. Boesch H., Liu Y., Tamminen J., Yang, D., Palmer P. I., Lindqvist H., Cai Z., Che K., Di Noia A., Feng L., Hakkarainen J.,
Ialongo I., Kalaitzi N., Karppinen T., Kivi R., Kivimäki E., Parker R. J., Preval S., Wang J., Chen H. (2021).
Monitoring Greenhouse Gases from Space. Remote Sensing, 13(14), 2700.
https://doi.org/10.3390/rs13142700

4. Gupta P., Follette-Cook M. Question 13: High Resolution NO2 Monitoring From Space with TROPOMI. 2.
URL: https://appliedsciences.nasa.gov/sites/default/files/NO2Q&A%20Doc%20Sess... (Last accessed: 20.01.2024).

5. Keppens А., Lambert J.-C. (Ed.). (2023). Quarterly Validation Report of the Copernicus Sentinel-5 Precursor Operational
Data Products #21: April 2018 - November 2023. Copernicus Atmospheric Mission Performance Cluster Service, 21.
URL: https://mpc-vdaf.tropomi.eu/ProjectDir/reports//pdf/S5P-MPC-IASB-ROCVR-2...
(Last accessed: 20.01.2024).

6. Kobayashi H., Shimota A., Kondo K., Okumura E., Kameda Y., Shimoda H., Ogawa T. (1999). Development and evaluation
of the interferometric monitor for greenhouse gases: a high-throughput Fourier-transform infrared radiometer for nadir Earth observation. Appl. Optics, 38(33), 6801.
https://doi.org/10.1364/AO.38.006801

7. Landgraf J., Lorente A., Langerock B., Kumar Sha M. (2023). S5P Mission Performance Centre Methane [L2__CH4___] Readme, 4.
URL: https://sentinels.copernicus.eu/documents/d/sentinel/s5p-mpc-sron-prf-ch... (Last accessed: 20.01.2024).

8. FAO/UNESCO Soil Map of the World | FAO SOILS PORTAL | Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Home| Food and Agriculture Organization of the United Nations.
URL: https://www.fao.org/soils-portal/data-hub/soil-mapsand-databases/faounes... (Last accessed: 20.01.2024).

9. Global Gas Concentration Maps. GOSAT Data Archive Service.
URL: https://data2.gosat.nies.go.jp/gallery/L4B/concmap/concmap.html (Last accessed: 20.01.2024).

10. HARP manual - HARP 1.20.2 documentation.
URL: https://stcorp.github.io/harp/doc/html/index.html (Last accessed:20.01.2024).

11. MOD11A2.061 Terra Land Surface Temperature and Emissivity 8-Day Global 1km | Earth Engine Data Catalog | Google for Developers.
URL: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/MODIS_061_MO... (Last accessed: 20.01.2024).

12. Orbit - Sentinel-5P Mission - Sentinel Online - Sentinel Online.
URL: https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/missions/sentinel-5p/orbit (Last accessed: 20.01.2024).

13. Overview | Mission - AIRS. AIRS.
URL: https://airs.jpl.nasa.gov/mission/overview/ (Last accessed: 20.01.2024).

14. Sentinel-5P Datasets in Earth Engine Earth Engine Data Catalog Google for Developers.
URL: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/sentinel-5p?... (Last accessed: 20.01.2024).

15. Sentinel-5P OFFL CH4: Offline Methane Earth Engine Data Catalog Google for Developers.
URL: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/COPERNICUS_S... (Last accessed: 20.01.2024).

16. Sentinel-5P OFFL CO: Offline Carbon Monoxide Earth Engine Data Catalog Google for Developers.
URL: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/COPERNICUS_S... (Last accessed: 20.01.2024).

17. Sentinel-5P OFFL NO2: Offline Nitrogen Dioxide Earth Engine Data Catalog Google for Developers.
URL: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/COPERNICUS_S... (Last accessed: 20.01.2024).

18. Sentinel-5P TROPOMI User Guide - Sentinel Online - Sentinel Online.
URL: https://sentinel.esa.int/web/sentinel/userguides/sentinel-5p-tropomi (Last accessed: 20.01.2024).

19. The Paris Agreement UNFCCC. URL: https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement (Last accessed: 20.01.2024).

20. The Top of the Atmosphere. NASA Earth Observatory - Home. URL: https://earthobservatory.nasa.gov/images/7373/thetop-of-the-atmosphere (Last accessed: 20.01.2024).