Trasformare i dati sulla qualità dell’aria in informazioni utili
Il servizio di monitoraggio atmosferico di Copernicus (CAMS)(si apre in una nuova finestra) svolge un ruolo fondamentale nel monitoraggio dell’aria che respiriamo e dei gas a effetto serra presenti nella nostra atmosfera. Realizzato nell’ambito del programma Copernicus dell’UE, CAMS fornisce dati gratuiti su base continuativa relativi alle condizioni atmosferiche, supportando direttamente le politiche globali in materia di inquinamento, sostenibilità ed energia pulita. Il progetto CAMEO, finanziato dall’UE, è stato istituito per mantenere questo servizio all’avanguardia. «Gli sforzi sono stati dedicati a garantire che CAMS sia pronto per lo svolgimento delle nuove missioni satellitari, e in particolare quelle geostazionarie che forniscono aggiornamenti frequenti», osserva Johannes Flemming, che ha rivestito il ruolo di coordinatore del progetto. CAMEO ha lavorato al fine di migliorare il modo in cui Copernicus combina i dati satellitari con i modelli per creare previsioni regionali e globali migliori. «Altrettanto importante è stato lo sviluppo di informazioni migliorate sull’incertezza, ovvero la quantificazione delle incertezze nei prodotti CAMS, così da fornire agli utenti un quadro più chiaro di ciò che i dati significano realmente per loro», aggiunge Flemming.
Prepararsi ai nuovi dati satellitari
Un aspetto importante è stata la preparazione dei prodotti CAMS per gestire i dati dei nuovi satelliti geostazionari, tra cui GEMS, TEMP e il prossimo Sentinel-4(si apre in una nuova finestra). I ricercatori hanno inoltre armonizzato le modalità attraverso cui i sistemi di previsione e le rilevazioni satellitari rappresentano il comportamento degli aerosol, compreso il modo in cui bloccano e disperdono la luce solare e la relativa direzione. «Un risultato fondamentale è stato quello di armonizzare le ipotesi sull’interazione degli aerosol con la luce tra i modelli di previsione e i metodi di recupero dei dati satellitari per migliorare la coerenza dei dati», sottolinea Flemming. «Siamo per di più riusciti ad assimilare le radianze influenzate dagli aerosol con l’Integrated Forecasting System(si apre in una nuova finestra). Diversi modelli CAMS regionali utilizzano ora i dati sul biossido di zolfo del satellite Sentinel-5P, mentre sono in corso i preparativi per includere il monossido di carbonio e la formaldeide. In Europa, i ricercatori hanno aggiunto i dati sugli aerosol provenienti da una rete di lidar a terra al modello CHIMERE, migliorando le osservazioni verticali degli aerosol. I test sono stati condotti anche allo scopo di preparare i futuri dati satellitari, come il biossido di azoto del satellite Sentinel-4 e l’ammoniaca del satellite IRS-MTG, sforzi che permetteranno di realizzare un miglioramento delle previsioni operative sulla qualità dell’aria in Europa da parte di CAMS.
Tracciare le emissioni naturali
Un’altra scoperta ha riguardato la stima delle emissioni naturali di isoprene, un composto rilasciato dalle piante, sfruttando le osservazioni satellitari della formaldeide. A tal fine, il team ha sviluppato un modello semplificato del comportamento dell’isoprene nell’atmosfera. Anche i dati a terra sono andati incontro a importanti aggiornamenti. L’équipe ha ampliato i database per la radiazione superficiale, la polvere, l’azoto e la deposizione di solfato per migliorare la qualità dei dati, sviluppando inoltre un nuovo metodo basato sui dati per ridurre le incertezze nei prodotti della radiazione solare CAMS attraverso un’enfasi posta su fattori come la copertura nuvolosa. La squadra ha analizzato anche il modo in cui la polvere si deposita sugli oceani e come influisce sugli impianti di energia solare. Sono stati apportati miglioramenti significativi per quantificare l’incertezza dei dati sulle emissioni CAMS, dei prodotti CAMS per il settore della radiazione solare e dei flussi di deposizione. Inoltre, gli strumenti CAMS sono stati perfezionati al fine di supportare i decisori politici nella pianificazione delle misure di riduzione delle emissioni e nell’attribuzione delle cause dell’inquinamento atmosferico.
Sfide da superare e strada da percorrere
«Una sfida significativa nella preparazione dei prodotti CAMS per le prossime missioni satellitari riguarda il fatto che non esistono ancora dati satellitari reali: dato che alcuni satelliti (come ad esempio 3MI e Sentinel-4) non sono ancora operativi, i ricercatori devono affidarsi a dati proxy o sintetici per i test e lo sviluppo», osserva Flemming. «Ciò rende difficile garantire una preparazione completa, in quanto le esatte caratteristiche di errore dei dati reali rimangono sconosciute.» Sebbene i dati satellitari siano già in grado di migliorare le previsioni regionali e globali di CAMS, il loro impatto positivo potrebbe essere potenziato. In futuro, una priorità fondamentale sarà quella di comunicare chiaramente le incertezze delle emissioni e dei prodotti politici CAMS ai diversi utenti, assicurando che tutti possano utilizzare queste informazioni in modo efficace. Anche se gli utenti di CAMS hanno accolto con favore la disponibilità di informazioni sull’incertezza per alcuni prodotti CAMS, è tuttora necessario un intenso dialogo con gli utenti per adattare queste informazioni ai requisiti specifici delle aree di applicazione.
