با همکاری ناسا صورت میگیرد
پایش کیفیت هوا با دادههای ماهوارهای
نرگس پرویزی
گروه علم و فناوری
با فرا رسیدن فصل گرما، احتمال آتشسوزی در جنگلها هم بالا میرود؛ آتشسوزیهایی که علاوه بر تخریب محیط زیست، استنشاق دود حاصل از آن میتواند برای بشر خطرناک باشد. آمریکا و کانادا از جمله کشورهایی هستند که در فصل گرما شاهد روند صعودی آتشسوزی در آنها هستیم؛ به همین دلیل هم دانشمندان در این کشورها تلاش دارند با تکیه بر فناوری ماهوارهای و ایجاد نقشه سهبعدی، ترکیب دادههای چندطیفی، حرارتی و مکانی دود و پایش سلامت هوا،در زمان خطر به شهروندان هشدار دهند.
ردیابی دودهای خطرناک
در یک دهه گذشته، کارشناسان هواشناسی از تصاویر دوبعدی ماهوارهای برای ردیابی مکانهای دود استفاده میکردند ولی این دادهها حاوی هیچ اطلاعاتی درباره ارتفاع دود نسبت به سطح زمین نبودند، درحالی که ارتفاع دود با میزان خطرناک بودن آن نسبت مستقیم دارد. اگر دود در لایههای بالایی جو باقی بماند، بر هوایی که مردم تنفس میکنند، تأثیری نخواهد داشت. اما اگر این دود در نزدیکی سطح زمین قرار گیرد، مردم ذرات آلاینده و مواد شیمیایی حاصل از آتشسوزی را مستقیماً استنشاق میکنند. این ذرات معلق بویژه نمونههای کوچکتر از ۲.۵میکرون، میتوانند با نفوذ به عمق ریهها، مشکلات تنفسی و قلبی،عروقی را تشدید کنند.
برای حل این مشکل، در سال ۲۰۲۳ ماهواره TEMPO
ناسا که برای ردیابی و اندازهگیری آلودگی هوا در آمریکای شمالی طراحی شده بود به جو زمین پرتاب شد. این ماهواره، با بررسی نحوه جذب نور خورشید توسط مولکولهای اکسیژن در طول موج ۶۸۸ نانومتر، به دانشمندان امکان میدهد تا ارتفاع دود را در جو تعیین کنند. ستونهای دود در ارتفاع بالا، نور بیشتری در این طولموج بازتاب میدهند، در حالی که در نزدیکی سطح زمین، به دلیل تراکم بالاتر اکسیژن، جذب نور بیشتر شده و بازتاب آن کاهش مییابد.
با درک این پدیده فیزیکی، پژوهشگران موفق به طراحی الگوریتمهایی شدند که با تفسیر دادههای ماهواره TEMPO ناسا میتوانند ارتفاع دود را تقریباً درلحظه تشخیص دهند و مسیر حرکت سهبعدی آن را دنبال کنند. علاوه بر این، اطلاعات ماهواره پیشرفته زیستمحیطی GOES-R متعلق به اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا(NOAA) نیز در قالب پروژه FireAQ به این تحلیلها اضافه شده است. حالا با ترکیب این دادهها، امکان ارزیابی دقیقتر خطرات بهداشتی ناشی از دود آتشسوزی جنگلها فراهم شده است. البته آسمان ابری همچنان یک چالش محسوب میشود چراکه ابرها مانع دید دقیقتر ماهواره میشوند.
انتظار میرود پیشرفت در پایش دود و کیفیت هوا، نویدبخش آغاز دورانی تازه در پیشبینی کیفیت هوا باشد و اطلاعات دقیقتری برای حفاظت بهتر از سلامت عمومیدر برابر تهدیدهای فزاینده ناشی از آتشسوزیها ارائه دهد.
