Zowel formaldehyde (HCHO) als glyoxaal (CHOCHO) komen in de atmosfeer terecht door de afbraak van biogene en antropogene koolwaterstoffen, en door emissies van bosbranden. Door hun korte levensduur, in combinatie met hun optische absorptie in het UV-zichtbare gebied, zijn zij goede graadmeters voor de wereldwijde monitoring van een groot aantal koolwaterstoffen die vaak moeilijker te detecteren zijn vanuit de ruimte.
Sinds de beginfase van de TROPOMI-missie is het operationele formaldehyde-gegevensproduct voortdurend verder ontwikkeld op het BIRA (figuur 2). Het wetenschappelijke TROPOMI-glyoxaalproduct, ontwikkeld als onderdeel van het ESA-innovatieprogramma, bevindt zich nu in de pre-operationele fase en is routinematig beschikbaar op het platform van het Product Algorithm Laboratory.
De hoge betrouwbaarheid van beide producten is aangetoond in verscheidene recente studies, waaronder hun validatie met onafhankelijke grondgegevens en hun vergelijking met eerdere satelliet-sensorproducten (De Smedt et al., 2021, Lerot et al., 2021).
Beter identificeren van gelokaliseerde en zwakkere emissiebronnen
Dankzij de enorme hoeveelheid TROPOMI-metingen, die een dagelijkse wereldwijde dekking met hoge ruimtelijke resolutie bieden, kunnen gelokaliseerde en zwakkere emissiebronnen en hun veranderingen beter dan ooit worden geïdentificeerd, en kunnen uitzonderlijke gebeurtenissen dagelijks worden gevolgd. De voorbeelden hieronder illustreren de nieuwe mogelijkheden van TROPOMI.
- De COVID-lockdowns hebben geleid tot een aanzienlijke daling van de emissies die verband houden met menselijke activiteiten. De dagelijkse waarnemingen van meerdere verontreinigende stoffen door TROPOMI, gecombineerd met een gedetailleerde analyse van de formaldehyde- en glyoxaalverdeling, hebben de vingerafdruk van die tijdelijke verlagingen van de koolwaterstofemissies door landen met zware verontreiniging, zoals China of Indië, aan het licht gebracht (figuur, Levelt et al., 2022, Stavrakou et al., 2021).
- Ook het scheepvaartverkeer is een belangrijke bron van vervuilende stoffen en het signaal van verhoogde stikstofdioxideconcentraties langs de belangrijkste scheepsroutes wordt routinematig vanuit de ruimte gemonitord. Onlangs is, profiterend van de verbeterde signaal-ruisverhouding van de TROPOMI HCHO-metingen, een duidelijke toename van de formaldehyde-niveaus vastgesteld boven belangrijke scheepvaartroutes in Azië (figuur, De Smedt et al., 2021).
- Bosbranden, die door de klimaatverandering steeds vaker voorkomen, hebben een sterke invloed op de luchtkwaliteit. De hoge ruimtelijke resolutie van TROPOMI is ideaal om de processen te onderzoeken die zich voordoen in de nabijheid van brandhaarden, gebieden die niet gemakkelijk met andere middelen te onderzoeken zijn. Er zijn bijvoorbeeld onverwachte plotselinge verminderingen van glyoxaal vastgesteld wanneer de pluim op zeer grote hoogte wordt geïnjecteerd door convectieve pyro-cumulonimbuswolken die tijdens bijzonder intense branden worden gevormd (figuur, Lerot et al., 2023).
Referenties
- 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.
