Les villes sont responsables de plus de 70 % des émissions mondiales totales de gaz à effet de serre (GES). La capacité de surveiller les émissions de GES des villes est une capacité importante pour soutenir les activités d'atténuation du changement climatique en réponse à l'Accord de Paris. Les chercheurs utilisent des données collectées sur plusieurs plateformes, tels que les systèmes au sol, des aéronefs et des satellites pour établir une capacité de surveillance fondée sur la science. Une étude par une équipe internationale, maintenant publié dans Rapports scientifiques , a examiné les données collectées par les avions de ligne commerciaux et a montré le potentiel des données des avions à contribuer à la surveillance mondiale des émissions de GES.

Le programme CONTRAIL (Comprehensive Observation Network for TRace gas by AIrLiners) est le seul projet japonais d'observation des aéronefs. Depuis 2005, l'équipe CONTRAIL a réalisé un CO atmosphérique de haute précision 2 mesures à l'aide d'instruments à bord des avions commerciaux de Japan Airlines (JAL). "Suite aux mesures aériennes effectuées entre Tokyo et l'Australie que j'ai initiées en 1993, et avait maintenu pendant toute ma carrière, le programme CONTRAIL a continuellement élargi son réseau mondial et a fourni des données pour comprendre le bilan carbone de cette planète, " dit Hidekazu Matsueda, co-auteur de l'étude et chercheur à l'Institut de recherche météorologique, Japon.

Récemment, l'équipe a analysé des milliers de mesures verticales ascendantes et descendantes au-dessus des aéroports et a caractérisé le CO 2 variations sur 34 grandes villes du monde pour la première fois. Les aéroports sont souvent situés à proximité des grandes villes pour assurer un accès pratique. Les avions CONTRAIL survolent l'aéroport international de Narita plusieurs fois presque quotidiennement (7, 692 fois au total entre 2005 et 2016) et sont capables d'obtenir la signature chimique atmosphérique de la région du Grand Tokyo. L'équipe de recherche a examiné les données collectées autour d'emplacements géographiques similaires des principaux aéroports par rapport aux grands centres urbains du monde afin de récupérer le CO urbain. 2 signatures d'émission à partir des données.

"Nous avons analysé des millions de données d'observation collectées à et autour de l'aéroport de Tokyo Narita et avons trouvé du CO clair 2 améliorations lorsque le vent vient de la région du Grand Tokyo, " Taku Umezawa, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Institut national d'études environnementales, Japon, mentionné. "C'était aussi le cas globalement pour d'autres aéroports, comme Moscou, Paris, Pékin, Osaka, Shanghaï, Mexico, Sydney et d'autres."

L'équipe a également examiné l'ampleur du CO 2 variabilité dans l'atmosphère la plus basse au-dessus de ces aéroports. « Changements à court terme du CO 2 les concentrations dans la basse atmosphère sont associées à divers facteurs tels que la configuration au vent du CO 2 émissions et absorptions, la trajectoire de vol et sa position géographique par rapport aux lieux d'émissions et d'absorptions, et les conditions météorologiques lors de chaque atterrissage et décollage, " dit Kaz Higuchi, co-auteur de l'étude et professeur adjoint d'études environnementales, Université York, Canada. "Malgré ces conditions complexes dans lesquelles les mesures sont effectuées, il était très intéressant que nous ayons trouvé une relation entre l'ampleur du CO 2 variabilité et CO 2 émissions d'une ville voisine. » Les résultats montrent que le CO d'avion de ligne commercial 2 l'ensemble de données peut systématiquement fournir des estimations d'émissions urbaines lorsqu'il est combiné avec un cadre de modélisation atmosphérique.

"Mais reste, il manque des pièces pour examiner le lien physique avec les émissions de la ville pour établir une surveillance urbaine, " dit Tomohiro Oda, scientifique de l'Association de recherche spatiale des universités, Maryland, NOUS., qui a collaboré avec l'équipe en tant que PI d'un projet de modélisation des émissions financé par la NASA. « Les villes sont considérées comme responsables de plus de 70 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre d'origine humaine. Estimation précise du CO 2 les émissions des zones urbaines sont donc importantes pour des stratégies efficaces de réduction des émissions.

Cette étude suggère que les mesures des avions de ligne commerciaux peuvent collecter des émissions de CO urbaines utiles 2 des données complémentaires aux données collectées sur d'autres plateformes d'observation, tels que les stations au sol et les satellites, pour surveiller le CO 2 émissions des villes. L'avantage des avions commerciaux est la grande couverture spatiale mondiale des mesures, même dans les régions où les réseaux de mesure des gaz à effet de serre sont rares et les zones où la sécurisation des mesures au sol est difficile, comme dans les pays en développement.

"Une nouvelle mise en œuvre de CO similaire 2 instruments dans d'autres vols nationaux et internationaux étendra considérablement notre capacité de surveillance mondiale des villes, " dit Toshinobu Machida, chef de projet du programme CONTRAIL et chef du Bureau de surveillance atmosphérique et océanique à l'Institut national d'études environnementales.