لأول مرة في روسيا، يُنفّذ علماء من جامعة جنوب الأورال الحكومية، بالتعاون مع زملائهم من مركز تشيليابينسك للأرصاد الجوية المائية والرصد البيئي، ومركز ياكوتسك العلمي التابع لفرع سيبيريا في الأكاديمية الروسية للعلوم - معهد المشكلات الفيزيائية والتقنية في الشمال، مشروعًا واسع النطاق لتطوير واستخدام تقنيات الاستشعار عن بُعد من الفضاء لرصد التلوث البيئي.
تمثل جامعة جنوب الأورال الحكومية في هذا المشروع الأستاذتان المشاركتان في قسمي علم البيئة والهندسة الكيميائية، تاتيانا كروبنوفا وأولغا راكوفا. ويستمر العمل على هذا المشروع منذ عدة سنوات، بدعم من منحة مقدمة من المؤسسة الروسية للعلوم.
نُشرت النتائج الأولية في مجلة «المشكلات الحديثة للاستشعار عن بُعد للأرض من الفضاء»، وهي مجلة علمية مرموقة مُدرجة في قاعدة بيانات سكوبس للمجلات العلمية الدورية.
يهدف العلماء إلى تحديد كيفية تكوّن الأوزون على مستوى سطح الأرض في البيئات الحضرية، وتحت أي ظروف، وذلك من خلال رصد مستويات الفورمالديهايد وأكاسيد النيتروجين عبر الأقمار الصناعية.
.jpg)
لأول مرة في روسيا، يتم تطبيق منهجية رصد معروفة تعتمد على بيانات من القمر الصناعي Sentinel-5P (TROPOMI) على الظروف الحضرية.
«توضح تاتيانا كروبنوفا قائلةً: لدينا خبرة في استخدام بيانات الأقمار الصناعية، مثل بيانات القمر الصناعي لاندسات. وقد سبق لنا، بالتعاون مع زملائنا من ياكوتسك، دراسة اخضرار تشيليابينسك باستخدام مؤشر NDVI، وحالة منجم كوركينسكي للفحم باستخدام مؤشر تلوث الثلوج. ونعمل حاليًا على بيانات من القمر الصناعي سنتينل-5P، الذي يحمل جهاز تروبومي، والذي أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية عام 2017 من قاعدة بليسيتسك الفضائية ضمن مهمة دولية لرصد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي من مدار الأرض. ونقارن بيانات الأقمار الصناعية المُعالجة رياضيًا بالقياسات الأرضية التي حصلنا عليها من مركز تشيليابينسك للأرصاد الجوية المائية والرصد البيئي».
يُعدّ الأوزون من أخطر ملوثات الهواء، وهو أحد المواد الست المستخدمة في حساب مؤشر تلوث الهواء في تشيليابينسك.
لا ينبعث الأوزون من أي صناعة؛ بل يتشكل في الغلاف الجوي نتيجة تفاعل ضوء الشمس مع أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة. وتتحول هذه المركبات بدورها إلى الفورمالديهايد في الغلاف الجوي.
«توضح أولغا راكوفا قائلةً: يمكن استخدام نسبة الفورمالديهايد إلى أكاسيد النيتروجين، المستمدة من بيانات الأقمار الصناعية، لتقييم أنماط تكوّن الأوزون. نحن أول من يطبق هذا النهج في مدينة روسية. في تشيليابينسك، لخفض
تركيزات الأوزون، يجب تقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في الشتاء، وانبعاثات أكاسيد النيتروجين في الربيع والصيف والخريف».
مع ذلك، فإن العلاقة غير خطية. فإذا انخفضت انبعاثات أكاسيد النيتروجين بشكل حاد، كما حدث خلال جائحة كوفيد-19 في ربيع عام 2020، سترتفع تركيزات الأوزون مجددًا. خلال فترة الإغلاق، من 4 إلى 16 مايو 2020، لوحظت تركيزات مرتفعة بشكل غير طبيعي للأوزون على مستوى سطح الأرض، تراوحت بين 270 و290 ميكروغرام/م³ (بمتوسط تركيز يومي مسموح به يبلغ 30 ميكروغرام/م³). لذا، من المهم خفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة، وإيجاد التوازن الأمثل بينهما، والذي يختلف من مدينة لأخرى. وبالنسبة لمدينة تشيليابينسك، تتراوح النسبة الحرجة للفورمالديهايد إلى أكاسيد النيتروجين، والمحددة باستخدام بيانات الأقمار الصناعية، بين 1.0 و1.8، وفقًا للعلماء.
سيُستخدم تحليل بيانات الأقمار الصناعية الروسية أيضًا في مشروع آخر، وهو تطوير منهجية لتقييم فعالية أنشطة حماية البيئة في المناطق المحمية، بتكليف من وزارة البيئة في منطقة تشيليابينسك.
للمزيد من الأخبار، تابعوا قناة جامعة جنوب الأورال الحكومية على تطبيق МАХ.