由欧洲航天局 科学家们第一次利用哥白尼哨兵-5P卫星的数据，现在能够探测到来自太空中个别船只的二氧化氮羽流
这张图片显示了2018年7月2日地中海中部暗红色的二氧化氮排放模式
信用:包含修正的哥白尼哨兵数据(2018)，由乔治·古利阿斯等人处理
科学家们第一次利用哥白尼哨兵-5P卫星的数据，现在能够探测到来自太空中个别船只的二氧化氮羽流
海运对许多沿海城市的空气质量有直接影响
商船和船只燃烧燃料作为能源，并排放几种类型的空气污染作为副产品，导致空气质量下降
过去的一项研究估计，全球每年约有40万人因肺癌和心血管疾病过早死亡，1400万儿童患哮喘
为此，在过去十年中，制定国际航运排放法规的努力一直在进行
自2020年1月以来，全球船舶燃料的最大二氧化硫含量降至0
5%(低于3
5%)，努力减少空气污染，保护健康和环境
预计在未来几年，航运排放的二氧化氮也将受到限制
监督船只遵守这些规定仍然是一个未解决的问题
公海覆盖广阔的区域，进行局部检查的能力有限或没有
这就是卫星，如哥白尼哨兵-5P卫星派上用场的地方
科学家们第一次利用哥白尼哨兵-5P卫星的数据，现在能够探测到来自太空中个别船只的二氧化氮羽流
该图显示了在太阳闪烁观测条件下的二氧化氮模式，以及来自ECMWF操作模型分析的10米风场，以及在哨兵-5P通过时间之前的最后三个小时内的AIS船只位置
暗品红色用于接近卫星的飞越时间的船位，亮品红色用于较早的船位
图二是在特罗波米的天桥上，一艘船(6号船)的原始自动识别系统位置(点)和风偏移羽流位置(十字)的例子
图像C与图像A相同，但长度大于200米的40艘船的预计风偏移羽流位置不同
这些船是根据它们的二氧化氮水平来编号的
暗品红色用于卫星飞越时间附近发射的舰船羽流，亮品红色用于早期舰船羽流
信用:包含修正的哥白尼哨兵数据(2018)，由乔治·古利阿斯等人处理
直到最近，卫星测量需要经过数月甚至数年的汇总和平均才能发现航道，这限制了卫星数据在监管控制和执法中的应用
只能看到所有船只的综合效果，而且只能沿着最繁忙的航线
在最近的一篇论文中，来自荷兰皇家气象研究所(KNMI)、瓦赫宁根大学、基础设施和水管理部人类环境和运输检查局、塞萨洛尼基亚里士多德大学和南京信息科技大学的一个国际科学家小组现在发现了以前未使用的海洋上空“太阳闪烁”卫星数据中的模式，这些模式非常类似于船舶排放的羽流
当阳光以卫星传感器观察到的相同角度从海洋表面反射时，就会发生太阳闪烁
由于水面不规则且不平坦，阳光会向不同方向散射，在数据中留下模糊的光条纹
卫星算法往往会将如此明亮的表面误认为是云，这就是为什么在很长一段时间里，太阳闪烁被认为是卫星测量中的一个麻烦
到目前为止，将云与其他明亮的反射表面(如雪、云，甚至是海面上闪烁的太阳)区分开来已经被证明是很困难的
2018年7月2日VIIRS卫星数据显示的太阳闪烁模式
太阳闪烁中间的暗点是海面几乎平坦(没有风浪)的地方，充当一面真正的镜子，在这种情况下，太阳闪烁的效果消失了
信用:NASA 在去年发表的一项研究中，科学家能够通过测量云的高度并将其与地表高度进行比较来区分雪和冰与云
如果发现云的高度足够接近地表，它可以被认为是雪或冰，而不是云覆盖
当对海洋上的太阳闪烁应用相同的方法时，该团队能够在每日哨兵-5P测量中容易地识别和归因于单艘船只的排放
塞萨洛尼基大学的Aris Georgoulias评论道:“通过将这些测量结果与船舶位置信息结合起来，并考虑到风将排放羽流吹离船舶烟囱的影响，我们可以证明这些结构几乎与船舶航迹完美匹配
" “目前，在卫星测量中，只有最大的船只，或多艘护航船，是可见的，”来自克尼米的何塞·德·拉亚特补充道
“来自小型船只的航迹从未与这些排放羽流结构对齐，除非它们的航迹与大型船只或大型航道的航迹交叉，或者小型船只在繁忙的航道上行驶
" 欧空局哨兵-5P任务经理克劳斯·泽纳评论说:“我们认为这些新的结果展示了监测船舶排放以支持空间环境监管的令人兴奋的可能性
未来计划中的空间分辨率提高的卫星飞行任务，例如哥白尼人为二氧化碳监测卫星，应当能够更好地描述二氧化氮船舶排放羽流的特征，并有可能探测到较小的船舶羽流
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