Le formaldéhyde (HCHO) et le glyoxal (CHOCHO) sont tous deux formés dans l'atmosphère suite à la dégradation de composés hydrocarbonés émis par des sources biogéniques et anthropiques, ainsi que par les feux de forêt. Leur courte durée de vie, combinée à leur absorption optique dans l'UV-Visible, en font de bons traceurs pour la surveillance globale d'un grand nombre de composés hydrocarbonés, qui sont souvent plus difficiles à détecter depuis l'espace.
Depuis le début de la mission TROPOMI, le produit opérationnel du formaldéhyde a été continuellement développé par notre groupe à l’IASB (Figure 2). Le produit scientifique du glyoxal, développé dans le cadre du programme d'innovation de l'ESA, est maintenant entré dans la phase pré-opérationnelle et est distribué sur la plateforme du Product Algorithm Laboratory.
La grande fiabilité de ces deux produits a été démontrée dans plusieurs études récentes, y compris leur validation avec des données indépendantes au sol et leur comparaison avec les données de la génération précédente de senseurs satellitaires (De Smedt et al., 2021, Lerot et al., 2021).
Identifier mieux que jamais les sources d'émissions localisées et modérées
La quantité massive des mesures de TROPOMI, offrant une couverture globale quotidienne à haute résolution spatiale, permet d'identifier mieux que jamais les sources d'émissions localisées et modérées, ainsi que leurs changements, et de suivre les événements exceptionnels de façon quotidienne. Ci-dessous, quelques exemples illustrent les nouvelles possibilités offertes par TROPOMI.
- Les restrictions dues au COVID ont entraîné une baisse significative des émissions liées aux activités humaines. Grâce à TROPOMI, les observations simultanées de plusieurs polluants, combinées à une analyse détaillée des champs de formaldéhyde et de glyoxal, ont permis de mettre en évidence une réduction à court terme des émissions de composés hydrocarbonés par les pays fortement pollueurs comme la Chine ou l'Inde (Figure, Levelt et al., 2022, Stavrakou et al., 2021).
- Le trafic maritime est également une source importante de pollution. Des valeurs élevées de dioxyde d'azote sont régulièrement observées depuis l'espace au-dessus des principales routes maritimes. Récemment, grâce à l'amélioration du rapport signal/bruit des mesures de formaldéhyde avec TROPOMI, une augmentation des niveaux de HCHO au-dessus d'importantes voies maritimes en Asie a pu être identifiée de façon non équivoque (Figure, De Smedt et al., 2021).
- Les incendies de forêt, de plus en plus fréquents en raison du changement climatique, ont également un impact important sur la qualité de l'air. La haute résolution spatiale de TROPOMI est idéale pour étudier les phénomènes qui se produisent à proximité des sources de feux, une zone qui ne peut pas facilement être étudiée par d'autres techniques au sol. Par exemple, des réductions soudaines et inattendues de glyoxal ont été identifiées lorsque le panache de fumée est injecté à très haute altitude par des pyrocumulonimbus convectifs formés lors d'incendies particulièrement intenses (Figure, Lerot et al., 2023).
Références
- De Smedt, I., Pinardi, G., Vigouroux, C., Compernolle, S., Bais, A., Benavent, N., Boersma, F., Chan, K.-L., Donner, S., Eichmann, K.-U., Hedelt, P., Hendrick, F., Irie, H., Kumar, V., Lambert, J.-C., Langerock, B., Lerot, C., Liu, C., Loyola, D., Piters, A., Richter, A., Rivera Cárdenas, C., Romahn, F., Ryan, R. G., Sinha, V., Theys, N., Vlietinck, J., Wagner, T., Wang, T., Yu, H., and Van Roozendael, M.: Comparative assessment of TROPOMI and OMI formaldehyde observations and validation against MAX-DOAS network column measurements, Atmos. Chem. Phys., 21, 12561–12593, https://doi.org/10.5194/acp-21-12561-2021, 2021.
- Lerot, C., Hendrick, F., Van Roozendael, M., Alvarado, L. M. A., Richter, A., De Smedt, I., Theys, N., Vlietinck, J., Yu, H., Van Gent, J., Stavrakou, T., Müller, J.-F., Valks, P., Loyola, D., Irie, H., Kumar, V., Wagner, T., Schreier, S. F., Sinha, V., Wang, T., Wang, P., and Retscher, C.: Glyoxal tropospheric column retrievals from TROPOMI – multi-satellite intercomparison and ground-based validation, Atmos. Meas. Tech., 14, 7775–7807, https://doi.org/10.5194/amt-14-7775-2021, 2021.
- Lerot, C., Müller, J.‐F., Theys, N., De Smedt, I., Stavrakou, T., & Van Roozendael, M.: Satellite evidence for glyoxal depletion in elevated fire plumes. Geophysical Research Letters, 50, e2022GL102195, https://doi.org/10.1029/2022GL102195, 2023.
- Levelt, P. F., Stein Zweers, D. C., Aben, I., Bauwens, M., Borsdorff, T., De Smedt, I., Eskes, H. J., Lerot, C., Loyola, D. G., Romahn, F., Stavrakou, T., Theys, N., Van Roozendael, M., Veefkind, J. P., and Verhoelst, T.: Air quality impacts of COVID-19 lockdown measures detected from space using high spatial resolution observations of multiple trace gases from Sentinel-5P/TROPOMI, Atmos. Chem. Phys., 22, 10319–10351, https://doi.org/10.5194/acp-22-10319-2022, 2022.
- Stavrakou, T.; Müller, J.-F.; Bauwens, M.; Doumbia, T.; Elguindi, N.; Darras, S.; Granier, C.; Smedt, I.D.; Lerot, C.; Van Roozendael, M.; Franco, B.; Clarisse, L.; Clerbaux, C.; Coheur, P.-F.; Liu, Y.; Wang, T.; Shi, X.; Gaubert, B.; Tilmes, S.; Brasseur, G.: Atmospheric Impacts of COVID-19 on NOx and VOC Levels over China Based on TROPOMI and IASI Satellite Data and Modeling. Atmosphere 2021, 12, 946. https://doi.org/10.3390/atmos12080946, 2021.
