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Misurare le esportazioni di inquinamento dell'Asia
Gli scienziati dell'atmosfera sanno da tempo che l'inquinamento atmosferico percorre grandi distanze ed è un fenomeno globale. Ora i ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA hanno condotto le prime misurazioni satellitari di aerosol inquinanti trasportati dall'Asia orientale al Nord America.
Una giornata nebbiosa: Lo strumento MODIS ha catturato una fitta fascia di smog o polvere (o entrambi) sul Mar del Giappone l'11 marzo. L'immagine mostra il pennacchio che soffia al largo delle coste della Cina, della Corea del Nord e della Corea del Sud e si dirige verso il Giappone. Il pennacchio è di un grigio sporco traslucido che contrasta con le luminose nuvole bianche a est.
I ricercatori hanno esaminato quattro anni di dati satellitari e hanno scoperto che la quantità di inquinamento che arriva in Nord America è equivalente al 15% delle emissioni locali degli Stati Uniti e del Canada. È un numero significativo, afferma Hongbin Yu, ricercatore associato presso l'Università del Maryland, a Baltimora, che lavora presso la NASA Goddard e ha guidato lo studio.
Ciò significa che qualsiasi riduzione delle nostre emissioni può essere compensata dagli aerosol inquinanti provenienti dall'Asia orientale e da altre regioni, afferma Yu. Il nuovo studio sarà pubblicato ad aprile nel Unione Geofisica Americana 'S Giornale di ricerca geofisica.
Lo studio è stato condotto dal 2002 al 2005, utilizzando misurazioni da uno strumento satellitare chiamato spettroradiometro per immagini a risoluzione moderata ( LA MODA ) a bordo della NASA Terra satellite . Lo strumento misura la radiazione solare riflettente e la radiazione termica emessa dalla superficie terrestre e dall'atmosfera.
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Guarda il video del trasporto dell'inquinamento nel Pacifico settentrionale.
Lo strumento satellitare può guardare 36 diverse lunghezze d'onda dello spettro solare-terrestre, e lo fa con una migliore risoluzione spaziale rispetto ai precedenti strumenti satellitari, afferma Lorena Remer , uno scienziato fisico e un membro del team scientifico MODIS a Goddard.
Per lo studio, i ricercatori hanno misurato la radiazione solare riflessa a sette diverse lunghezze d'onda. Essere in grado di vedere diversi colori dello spettro consente ai ricercatori di differenziare i tipi di particelle in modo più accurato rispetto ai sensori più vecchi, afferma Remer.
Alcuni particolati assorbono cose come il carbonio nero che escono dallo scarico del diesel, rendendolo un colore nero, dice Ronald Prinn , professore di scienze atmosferiche e direttore del Center for Global Change Science al MIT. Le particelle prodotte dallo zolfo che proviene dalla combustione del carbone sono di un bianco molto brillante. Puoi guardare i molteplici colori... e ottenere anche informazioni sulla composizione e sulla densità.
Lo strumento è in grado di distinguere tra inquinamento artificiale e particelle naturali in base alle dimensioni. La polvere e il sale marino presenti in natura sono in genere più grandi delle particelle di aerosol emesse da fonti di combustione, incendi boschivi, automobili e industria, afferma Remer.
Lo strumento MODIS funziona scansionando un'ampia fascia della terra – circa 2.300 chilometri – e contando il numero di fotoni che sta ricevendo trasformandoli in segnali elettrici. Lo strumento può misurare l'intera terra in un giorno.
MODIS fa un lavoro migliore della strumentazione aeronautica perché può osservare la terra in ogni momento, catturando eventi che accadono solo occasionalmente e accumulandoli durante tutto l'anno, afferma Richard Honrath , professore nel dipartimento di ingegneria civile e ambientale della Michigan Technological University, a Houghton. Possiamo solo fare misurazioni continue a livello del suolo, ma poi vedi solo eventi che colpiscono il suolo, dice.
Inquinamento transcontinentale: Questo grafico mostra l'inquinamento da particolato nell'atmosfera, in particolare trasportato dall'Asia orientale attraverso il Pacifico settentrionale nel maggio 2003, come osservato dallo spettroradiometro a risoluzione moderata (MODIS) a bordo del satellite Terra. L'inquinamento da particolato è rappresentato dallo spessore ottico, in cui le forti concentrazioni di aerosol appaiono in tonalità di marrone, con tonalità più scure che rappresentano concentrazioni maggiori.
Lo strumento ottiene anche dettagli spaziali e temporali che non si otterrebbero mai dalle misurazioni a terra e cattura l'intero pennacchio di inquinamento invece di avere solo alcune stazioni di osservazione che guardano in alto, afferma Prinn.
I ricercatori della NASA hanno disegnato due linee virtuali da 20 gradi nord a 60 gradi nord e hanno misurato l'effetto ottico delle particelle mentre attraversavano quelle linee, afferma Yu. Utilizzando il software che ha realizzato, i ricercatori hanno selezionato questi dati e li hanno mappati per vedere a livello globale dove si trova l'inquinamento.
I ricercatori hanno scoperto che 18 teragrammi, quasi 40 miliardi di libbre, di inquinamento vengono esportati dall'Asia e che 4,5 teragrammi, 10 miliardi di libbre, o circa il 25%, raggiungono il Nord America ogni anno, afferma Mian Chin , scienziato atmosferico della NASA e coautore dello studio. Ma lo strumento misura la colonna totale dell'atmosfera e non ha la struttura verticale, quindi non si sa quanti degli inquinanti siano a livello della superficie e quanti siano in alto nell'atmosfera, dice Chin.
Nonostante questa incertezza, gli scienziati affermano che è probabilmente l'inquinamento ad alta quota il più preoccupante. Riteniamo che l'inquinamento importato in Nord America avrà un impatto sul tempo e sul clima; non ci aspettiamo alcun grande impatto sulla qualità dell'aria perché le particelle dall'Asia orientale vengono esportate ad alta quota, afferma Yu.
È molto difficile abbassare i livelli di inquinamento degli inquinanti prodotti dall'uomo a livelli estremamente bassi perché gli inquinanti arrivano nell'aria da altri paesi che l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti, ad esempio, non può controllare, afferma Prinn. Honrath concorda: Devi considerare la futura crescita industriale dell'Asia se sviluppi piani a lungo termine per raggiungere gli obiettivi di qualità dell'aria negli Stati Uniti.