واشنطن-سبأ:
في عام 2013 ، أفادت الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO 2 ) قد وصلت إلى 400 جزء في المليون (جزء في المليون) لأول مرة منذ عصر البليوسين (حوالي 3 ملايين سنة).
ووفقًا لتقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (AR6) ، فإن "ثاني أكسيد الكربون الزائد" في غلافنا الجوي سيؤدي إلى زيادة متوسط درجة الحرارة العالمية بين 1.5 و 2 درجة مئوية بحلول عام 2030.
وسيؤثر هذا بشكل كبير على النظم البيئية في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك انقراض الأنواع والجفاف وحرائق الغابات والطقس القاسي وفشل المحاصيل.
وبصرف النظر عن الحد من الانبعاثات ، فإن هذه التغييرات تتطلب استراتيجيات التخفيف والتكيف ومراقبة المناخ. هذا هو الغرض من مرصد الكربون المداري (OCO) 2 و 3 التابع لناسا ، وهما أقمار صناعية مزدوجة تقوم بعمليات رصد فضائية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض لفهم خصائص تغير المناخ بشكل أفضل.
وباستخدام خامس أكبر محطة طاقة تعمل بالفحم في العالم كحالة اختبار ، استخدم فريق من الباحثين بيانات من OCO 2 و 3 لاكتشاف وتتبع التغييرات في CO 2 وتحديد كمية الانبعاثات الناتجة أدناه.
وقاد الدراسة راي نصار ، باحث أول في منظمة البيئة وتغير المناخ الكندية (ECCC) وأستاذ مساعد في جامعة تورنتو (UofT). وانضم إليه باحثون من ECCC و UofT وجامعة ولاية كولورادو ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL).
ونُشرت الدراسة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها في 28 أكتوبر 2022 في Frontiers in Remote Sensing .
وتوضح النتائج التي توصلوا إليها أنه يمكن استخدام الملاحظات الفضائية لتتبع التغيرات في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على النطاق المحلي.
وتم إطلاق القمر الصناعي OCO-2 في عام 2014 ، وهو يرسم خرائط لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الطبيعية والبشرية المنشأ على النطاقين الإقليمي والقاري. يتم ذلك بشكل غير مباشر عن طريق قياس شدة ضوء الشمس المنعكس عن سطح الأرض وبشكل مباشر عن طريق قياس كمية ثاني أكسيد الكربون الممتصة في عمود الهواء بين السطح والقمر الصناعي.
ويحتوي القمر الصناعي OCO-2 أيضًا على مقاييس طيفية تمت معايرتها لاكتشاف البصمة المحددة لغاز ثاني أكسيد الكربون . تم بناء مرافقه (OCO-3) باستخدام قطع غيار OCO-2 وتم إطلاقه إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) في عام 2019.
وتتضمن هذه الأداة وضع رسم الخرائط الذي يمكنه إجراء ملاحظات شاملة على مناطق بأكملها ، مما يسمح للباحثين باستخدام OCO-3 لإنشاء خرائط مصغرة مفصلة على مقياس المدن الكبرى - حيث تتركز انبعاثات الكربون الزائدة.
وباستخدام البيانات التي تم الحصول عليها خلال الجسور المتعددة بين عامي 2017 و 2022 ، قام فريق البحث بتحليل انبعاثات أكبر مصدر منفرد للانبعاثات في أوروبا - محطة Belchatów Power في بولندا.
ومن هذا ، اكتشفوا تغييرات في مستويات ثاني أكسيد الكربون التي كانت متوافقة مع تقلبات الساعة في إنتاج الكهرباء في المصنع.
وتعمل محطة Belchatów للطاقة منذ عام 1988 وستظل مفتوحة حتى نهاية عام 2036 (وفقًا للحكومة البولندية). وهي حاليًا أكبر محطة لتوليد الكهرباء تعمل بالفحم في العالم (تبلغ قدرتها المُبلغ عنها 5102 ميجاوات).
ويستخدم الفحم البني (الليغنيت) ، والذي يولد انبعاثات أعلى لكل ميغاواط من الفحم الصلب (أنثراسايت). تمثل المرافق الكبيرة ، مثل محطات الطاقة ومصافي النفط ، حوالي نصف انبعاثات الكربون العالمية من الوقود الأحفوري.
ولم يتم تصميم أي من الأقمار الصناعية في الأصل للكشف عن الانبعاثات من منشآت فردية محددة مثل Belchatów.
وفي بيان صحفي لوكالة ناسا ، أوضح عالم مشروع مهمة OCO-3 أبهيشيك تشاترجي كيف جعل هذا نتائجهم "مفاجأة سارة" وكيف يتطلع هو وزملاؤه إلى فرص بحث مستقبلية:"كمجتمع ، نحن نعمل على تحسين الأدوات والتقنيات لتكون قادرًا على استخراج المزيد من المعلومات من البيانات أكثر مما خططنا له في الأصل. نحن نتعلم أنه يمكننا بالفعل فهم الكثير عن الانبعاثات البشرية أكثر مما كنا نتوقعه سابقًا. من المثير حقًا التفكير في أننا سنحصل على خمس إلى ست سنوات أخرى من العمليات مع OCO-3. ونحن نرى أن إجراء القياسات في الوقت المناسب وبالحجم المناسب أمر بالغ الأهمية ".
ووفقًا لنصار ، يتم إنشاء معظم تقارير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من التقديرات أو البيانات التي تم جمعها على مستوى سطح الأرض. يتكون هذا من حساب كتلة الوقود الأحفوري المستخدم ، وحساب الانبعاثات المتوقعة ، ولا يتضمن عمومًا قياسات الغلاف الجوي.
وقال نصار: "لا تتوفر غالبًا التفاصيل الدقيقة حول متى وأين تحدث الانبعاثات بالضبط. يمكن أن يساعد تقديم صورة أكثر تفصيلاً لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في تتبع فعالية السياسات للحد من الانبعاثات. نهجنا مع OCO-2 و OCO-3 يمكن تطبيقها على المزيد من محطات توليد الطاقة أو تعديلها لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المدن أو البلدان ".
وفي المستقبل ، سيستفيد علماء المناخ من وضع رسم الخرائط لرصد OCO-3 ، والذي يمكن أن يكون بمثابة "مستكشف" لبعثات الأقمار الصناعية من الجيل التالي. أعلنت وكالة ناسا مؤخرًا أن عمليات المهمة مع OCO-3 على متن محطة الفضاء الدولية سيتم تمديدها لعدة سنوات أخرى.
وستعمل الأداة جنبًا إلى جنب مع مهمة أخرى لرصد غازات الاحتباس الحراري ، وهي التحقيق في مصدر الغبار المعدني لسطح الأرض (EMIT).
وستثبت هذه الجهود وغيرها لرصد تغير المناخ وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الوقت الفعلي أنها لا تقدر بثمن لجهود التخفيف والتكيف.
ونشرت هذه الدراسة في Universe Today .
في عام 2013 ، أفادت الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO 2 ) قد وصلت إلى 400 جزء في المليون (جزء في المليون) لأول مرة منذ عصر البليوسين (حوالي 3 ملايين سنة).
ووفقًا لتقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (AR6) ، فإن "ثاني أكسيد الكربون الزائد" في غلافنا الجوي سيؤدي إلى زيادة متوسط درجة الحرارة العالمية بين 1.5 و 2 درجة مئوية بحلول عام 2030.
وسيؤثر هذا بشكل كبير على النظم البيئية في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك انقراض الأنواع والجفاف وحرائق الغابات والطقس القاسي وفشل المحاصيل.
وبصرف النظر عن الحد من الانبعاثات ، فإن هذه التغييرات تتطلب استراتيجيات التخفيف والتكيف ومراقبة المناخ. هذا هو الغرض من مرصد الكربون المداري (OCO) 2 و 3 التابع لناسا ، وهما أقمار صناعية مزدوجة تقوم بعمليات رصد فضائية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض لفهم خصائص تغير المناخ بشكل أفضل.
وباستخدام خامس أكبر محطة طاقة تعمل بالفحم في العالم كحالة اختبار ، استخدم فريق من الباحثين بيانات من OCO 2 و 3 لاكتشاف وتتبع التغييرات في CO 2 وتحديد كمية الانبعاثات الناتجة أدناه.
وقاد الدراسة راي نصار ، باحث أول في منظمة البيئة وتغير المناخ الكندية (ECCC) وأستاذ مساعد في جامعة تورنتو (UofT). وانضم إليه باحثون من ECCC و UofT وجامعة ولاية كولورادو ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL).
ونُشرت الدراسة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها في 28 أكتوبر 2022 في Frontiers in Remote Sensing .
وتوضح النتائج التي توصلوا إليها أنه يمكن استخدام الملاحظات الفضائية لتتبع التغيرات في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على النطاق المحلي.
وتم إطلاق القمر الصناعي OCO-2 في عام 2014 ، وهو يرسم خرائط لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الطبيعية والبشرية المنشأ على النطاقين الإقليمي والقاري. يتم ذلك بشكل غير مباشر عن طريق قياس شدة ضوء الشمس المنعكس عن سطح الأرض وبشكل مباشر عن طريق قياس كمية ثاني أكسيد الكربون الممتصة في عمود الهواء بين السطح والقمر الصناعي.
ويحتوي القمر الصناعي OCO-2 أيضًا على مقاييس طيفية تمت معايرتها لاكتشاف البصمة المحددة لغاز ثاني أكسيد الكربون . تم بناء مرافقه (OCO-3) باستخدام قطع غيار OCO-2 وتم إطلاقه إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) في عام 2019.
وتتضمن هذه الأداة وضع رسم الخرائط الذي يمكنه إجراء ملاحظات شاملة على مناطق بأكملها ، مما يسمح للباحثين باستخدام OCO-3 لإنشاء خرائط مصغرة مفصلة على مقياس المدن الكبرى - حيث تتركز انبعاثات الكربون الزائدة.
وباستخدام البيانات التي تم الحصول عليها خلال الجسور المتعددة بين عامي 2017 و 2022 ، قام فريق البحث بتحليل انبعاثات أكبر مصدر منفرد للانبعاثات في أوروبا - محطة Belchatów Power في بولندا.
ومن هذا ، اكتشفوا تغييرات في مستويات ثاني أكسيد الكربون التي كانت متوافقة مع تقلبات الساعة في إنتاج الكهرباء في المصنع.
وتعمل محطة Belchatów للطاقة منذ عام 1988 وستظل مفتوحة حتى نهاية عام 2036 (وفقًا للحكومة البولندية). وهي حاليًا أكبر محطة لتوليد الكهرباء تعمل بالفحم في العالم (تبلغ قدرتها المُبلغ عنها 5102 ميجاوات).
ويستخدم الفحم البني (الليغنيت) ، والذي يولد انبعاثات أعلى لكل ميغاواط من الفحم الصلب (أنثراسايت). تمثل المرافق الكبيرة ، مثل محطات الطاقة ومصافي النفط ، حوالي نصف انبعاثات الكربون العالمية من الوقود الأحفوري.
ولم يتم تصميم أي من الأقمار الصناعية في الأصل للكشف عن الانبعاثات من منشآت فردية محددة مثل Belchatów.
وفي بيان صحفي لوكالة ناسا ، أوضح عالم مشروع مهمة OCO-3 أبهيشيك تشاترجي كيف جعل هذا نتائجهم "مفاجأة سارة" وكيف يتطلع هو وزملاؤه إلى فرص بحث مستقبلية:"كمجتمع ، نحن نعمل على تحسين الأدوات والتقنيات لتكون قادرًا على استخراج المزيد من المعلومات من البيانات أكثر مما خططنا له في الأصل. نحن نتعلم أنه يمكننا بالفعل فهم الكثير عن الانبعاثات البشرية أكثر مما كنا نتوقعه سابقًا. من المثير حقًا التفكير في أننا سنحصل على خمس إلى ست سنوات أخرى من العمليات مع OCO-3. ونحن نرى أن إجراء القياسات في الوقت المناسب وبالحجم المناسب أمر بالغ الأهمية ".
ووفقًا لنصار ، يتم إنشاء معظم تقارير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من التقديرات أو البيانات التي تم جمعها على مستوى سطح الأرض. يتكون هذا من حساب كتلة الوقود الأحفوري المستخدم ، وحساب الانبعاثات المتوقعة ، ولا يتضمن عمومًا قياسات الغلاف الجوي.
وقال نصار: "لا تتوفر غالبًا التفاصيل الدقيقة حول متى وأين تحدث الانبعاثات بالضبط. يمكن أن يساعد تقديم صورة أكثر تفصيلاً لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في تتبع فعالية السياسات للحد من الانبعاثات. نهجنا مع OCO-2 و OCO-3 يمكن تطبيقها على المزيد من محطات توليد الطاقة أو تعديلها لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المدن أو البلدان ".
وفي المستقبل ، سيستفيد علماء المناخ من وضع رسم الخرائط لرصد OCO-3 ، والذي يمكن أن يكون بمثابة "مستكشف" لبعثات الأقمار الصناعية من الجيل التالي. أعلنت وكالة ناسا مؤخرًا أن عمليات المهمة مع OCO-3 على متن محطة الفضاء الدولية سيتم تمديدها لعدة سنوات أخرى.
وستعمل الأداة جنبًا إلى جنب مع مهمة أخرى لرصد غازات الاحتباس الحراري ، وهي التحقيق في مصدر الغبار المعدني لسطح الأرض (EMIT).
وستثبت هذه الجهود وغيرها لرصد تغير المناخ وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الوقت الفعلي أنها لا تقدر بثمن لجهود التخفيف والتكيف.
ونشرت هذه الدراسة في Universe Today .