NASA veröffentlicht neue hochwertige, nahezu Echtzeitdaten zur Luftqualität

Die NASA hat neue Daten zur Verfügung gestellt, die Beobachtungen der Luftverschmutzung in bisher unerreichter Auflösung liefern – bis hinunter auf die Ebene einzelner Wohngebiete. Die nahezu in Echtzeit vorliegenden Daten stammen vom TEMPO-Instrument (Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution) der NASA, das letztes Jahr gestartet wurde, um das Leben auf der Erde zu verbessern, indem es die Art und Weise revolutioniert, wie Wissenschaftler die Luftqualität aus dem Weltraum beobachten. Diese neuen Daten sind beim Atmospheric Science Data Center des Langley Research Center der NASA in Hampton, Virginia, verfügbar.

„TEMPO ist eines der Erdbeobachtungsinstrumente der NASA, das große Fortschritte bei der Verbesserung des Lebens auf unserem Heimatplaneten macht“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Die NASA und die Biden-Harris-Regierung haben sich verpflichtet, die Klimakrise anzugehen und Klimadaten offener und für alle zugänglicher zu machen. Die Luft, die wir atmen, betrifft jeden, und diese neuen Daten revolutionieren die Art und Weise, wie wir die Luftqualität zum Wohle der Menschheit verfolgen.“

Die TEMPO-Mission erfasst tagsüber stündlich die Atmosphäre Nordamerikas vom Atlantik bis zur Pazifikküste und von Mexiko-Stadt bis Zentralkanada. Das Instrument erkennt Verschmutzungen, indem es beobachtet, wie Sonnenlicht von Gasen und Partikeln in der Troposphäre, der untersten Schicht der Erdatmosphäre, absorbiert und gestreut wird.

„Alle Schadstoffe, die TEMPO misst, verursachen Gesundheitsprobleme“, sagte Hazem Mahmoud, wissenschaftlicher Leiter am Atmospheric Science Data Center der NASA in Langley. „Wir haben mehr als 500 Erstanwender, die diese Datensätze sofort nutzen. Wir erwarten, dass Epidemiologen und Gesundheitsexperten diese Daten in naher Zukunft nutzen werden. Forscher, die das Atmungssystem und die Auswirkungen dieser Schadstoffe auf die Gesundheit der Menschen untersuchen, werden die Messungen von TEMPO von unschätzbarem Wert finden.“

Ein Early-Adopter-Programm hat es politischen Entscheidungsträgern und anderen Interessenvertretern im Bereich Luftqualität ermöglicht, die Möglichkeiten und Vorteile der TEMPO-Messungen zu verstehen. Seit Oktober 2023 arbeitet das TEMPO-Kalibrierungs- und Validierungsteam daran, die TEMPO-Datenprodukte zu bewerten und zu verbessern.

„Die von TEMPO gesammelten Daten werden eine wichtige Rolle bei der wissenschaftlichen Analyse der Verschmutzung spielen“, sagte Xiong Liu, leitender Physiker am Smithsonian Astrophysical Observatory und Hauptforscher der Mission. „Wir werden zum Beispiel Studien zur Verschmutzung während der Hauptverkehrszeiten durchführen können, zu Zusammenhängen zwischen Krankheiten und Gesundheitsproblemen und akuter Belastung durch Luftverschmutzung, zu den unverhältnismäßigen Auswirkungen der Luftverschmutzung auf unterversorgte Gemeinden, zum Potenzial für verbesserte Luftqualitätswarnungen, zu den Auswirkungen von Blitzen auf die Ozonschicht und zur Ausbreitung der Verschmutzung durch Waldbrände und Vulkane.“

Zu den Messungen von TEMPO zählen Luftschadstoffe wie Stickstoffdioxid, Formaldehyd und bodennahes Ozon.

„Schlechte Luftqualität verschlimmert bereits bestehende Gesundheitsprobleme, was zu mehr Krankenhausaufenthalten führt“, sagte Jesse Bell, Geschäftsführer des Wasser-, Klima- und Gesundheitsprogramms des University of Nebraska Medical Center. Bell ist einer der ersten Anwender der TEMPO-Daten.

Bell merkte an, dass es in ländlichen Gebieten an Daten zur Luftqualität mangelt, da die Messstationen oft Hunderte von Kilometern voneinander entfernt sind. Auch von Stadtteil zu Stadtteil sind Unterschiede in der Luftqualität erkennbar.

„Gemeinden mit niedrigem Einkommen haben im Durchschnitt eine schlechtere Luftqualität als wohlhabendere Gemeinden“, sagte Bell. „Wir haben beispielsweise Studien durchgeführt und festgestellt, dass im Osten des Douglas County, das Omaha umgibt, mehr Kinder wegen Asthma ins Krankenhaus eingeliefert werden. Wenn wir herausfinden, welche Bevölkerungsgruppen häufiger ins Krankenhaus müssen als andere, dann sind es farbige Gemeinden und Menschen mit Armutsindikatoren. Die von TEMPO gesammelten Daten werden unglaublich wichtig sein, weil man damit eine bessere räumliche und zeitliche Auflösung der Luftqualität in Orten wie Douglas County erhält.“

Die Bestimmung der Luftverschmutzungsquellen kann schwierig sein, da Rauch von Waldbränden oder Schadstoffe aus Industrie und Verkehrsstaus vom Wind getragen werden. Das TEMPO-Instrument wird die Rückverfolgung der Herkunft einiger Schadstoffe erleichtern.

„Der National Park Service nutzt TEMPO-Daten, um neue Erkenntnisse über aufkommende Probleme mit der Luftqualität in Parks im Südosten von New Mexico zu gewinnen“, erklärte der Chemiker des National Park Service, Barkley Sive. „Öl- und Gasemissionen aus dem Permian Basin haben die Luftqualität in den Carlsbad Caverns und anderen Parks sowie den umliegenden Gemeinden beeinträchtigt. Während Strategien zur Schadstoffbekämpfung die Ozonwerte in den meisten Teilen der Vereinigten Staaten erfolgreich gesenkt haben, helfen uns die Daten, die sich verschlechternde Luftqualität in der Region zu verstehen.“

Das TEMPO-Instrument wurde von BAE Systems, Inc., Space & Mission Systems (vormals Ball Aerospace) gebaut und fliegt an Bord des von Maxar Technologies gebauten Satelliten Intelsat 40e. Das TEMPO-Bodensystem, einschließlich des Instrument Operations Center und des Science Data Processing Center, wird von der Smithsonian Astrophysical Organization betrieben, die Teil des Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian ist.