Projecte H2020 SEEDS: Servei d'emissió i deposició basat en EO Sentinel
- Tipus Projecte
- Estat Firmado
- Execució 2021 -2023
- Pressupost assignat 1.498.875,00 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto SEEDS
El Servei de Vigilància Atmosfèrica de Copernicus (CAMS) és un servei gestionat i coordinat per la Comissió Europea, l'Agència Espacial Europea, els Estats membres de la UE i algunes agències de la UE Proporciona dades i informació continuades sobre la composició atmosfèrica. i generarà nous productes. El projecte preveu impulsar la competitivitat europea en la gestió de la qualitat de l'aire, l'agricultura de precisió i les aplicacions industrials.
Emissions antropogèniques basades en satèl·lits SEEDS ha produït emissions antropogèniques de dalt a baix de diòxid de nitrogen (NO2), amoníac (NH3) i emissions de la crema de biomassa basades en dades satel·litàries dels instruments TROPOMI i CrIS, lliurant estimacions d'emissos. Els resultats mostren que la comparació entre les estimacions d'emissions de dalt a baix i de baix a dalt pot millorar les estimacions de les dades d'emissions actuals.
El més interessant és que mostra com les dades satel·litàries permeten apreciar les variacions en el temps, verificant les variacions anuals i estimant les variacions mensuals i setmanals. Això permet una anàlisi més detallada dels biaixos vinculats a les variacions estacionals. SEEDS ha demostrat el valor agregat de les emissions de dalt a baix per proporcionar estimacions d'emissions independents amb informació temporal valuosa que permet la identificació d'inconsistències i llacunes en els inventaris actuals.
Estimacions d'emissions biogèniques SEEDS ha produït noves emissions actualitzades de compostos orgànics biogènics (BVOC) tant de baix a dalt (utilitzant models de transport químic i de superfície terrestre) com de dalt a baix (utilitzant dades de HCHO de TROPOMI amb el sistema d'inversió MAGRITTEv1.1).
A més, el sistema d'inversió DECSO s'ha aplicat a SEEDS per identificar emissions d'òxids de nitrogen (NOx) del sòl per primera vegada, on la comparació amb inventaris ascendents va revelar llacunes als inventaris ascendents actuals. SEEDS mostra que la comparació entre emissions ascendents i descendents ajuda a millorar la qualitat de les estimacions d'emissions actuals. Dos conceptes utilitzats a SEEDS es conserven per integrar-los a CAMS: el potencial d'utilitzar un esquema químic simplificat per a l'oxidació de l'isoprè (projecte CAMEO) i l'acoblament de dades de superfície terrestre i vegetació per a estimacions d'emissions biogèniques (model MEGAN). Dades de superfície terrestre i estimacions de deposició de SEEDS SEEDS va proposar afegir un sistema de modelatge d'assimilació de dades de superfície terrestre fora de línia a la cadena de producció de CAMS, vinculant un model de superfície terrestre-vegetació a models de composició atmosfèrica que permeten la retroalimentació vegetació-meteorologia que impacten la composició. S'ha demostrat que el model de superfície terrestre al nucli d'aquest enfocament (SURFEX) té un nivell d'habilitat alt per simular la dinàmica de la vegetació i el sòl.
La comparació amb el SIF de TROPOMI mostra que l‟assimilació de l‟IAF de CGLS millora la consistència de les simulacions de models amb el SIF. Aquesta comparació estableix SURFEX com una base excel·lent per simular la deposició seca sobre la vegetació. A més, lenfocament del sistema terrestre permet representar interaccions i dinàmiques complexes degudes a sequeres i onades de calor. Algorisme d'assimilació de dades de SEEDS. SEEDS ha desenvolupat un algorisme avançat d'assimilació de dades (4DEnVar) per millorar els pronòstics de qualitat de l'aire al sistema operatiu CAMS. Aquest és un codi de font oberta que ajuda a preparar el camí per a una millor explotació de les dades horàries de Sentinel 4. Està disponible per a descàrrega des del portal de dades de SEEDS. Camins cap a l'operacionalització a CAMS Els mètodes següents de SEEDS ja estan en camí cap a l'operacionalització amb CAMS:
- DECSO i els productes d'emissions de dalt a baix ja estan incorporats a CAMEO, un nou projecte HE per donar suport a l'evolució de CAMS
- CAMS ha indicat un interès per adoptar l'enfocament de vegetació de superfície terrestre de SEEDS incorporant-lo a la cadena de producció. El valor agregat dels productes de SEEDS quan es fan servir com a entrada a la cadena de pronòstic de CAMS ha estat difícil de provar.
Això és perquè les puntuacions de les anàlisis de CAMS són impulsades per dades assimilades perquè els canvis en les dades d'entrada no canviïn significativament les puntuacions.
En retrospectiva, el disseny dexperiments per demostrar millors puntuacions en els resultats operatius del CAMS gràcies als productes de SEEDS hauria de centrar-se en les dades de pronòstic i valorar la variabilitat temporal de SEEDS. Participació de les parts interessades: SEEDS ha celebrat tres conferències i tres tallers de cocreació per fomentar el coneixement de les parts interessades dels sectors industrial, agrícola i de gestió ambiental urbana, a més de difondre i presentar els resultats a la comunitat científica a múltiples fòrums.
Hi ha un interès clar en els resultats descendents de les emissions de SEEDS per part de qualsevol part interessada involucrada en el desenvolupament d'inventaris ascendents. Tot i això, va ser difícil interactuar amb les parts interessades de l'agricultura tant en matèria d'emissions com de deposicions. La majoria dels interessos de les parts interessades de lagricultura privada se centren en la fertilització i la maximització del rendiment; lús dels productes de SEEDS requereix activitats addicionals de creació de valor per assegurar la seva adopció. Els emissors industrials privats també van ser difícils d'interactuar a nivell de conferència, però estan més interessats en els intercanvis bilaterals.
Un objectiu central del projecte H2020 SEEDS ha estat informar i donar suport a l'evolució del Servei de Monitorització Atmosfèrica de Copernicus (CAMS) mitjançant la creació d'una prova de concepte per a un nou servei que utilitza dades satel·litàries per obtenir estimacions millorades d'emissions i deposició. El projecte ha generat una quantitat impressionant d'informació nova basada en dades satel·litàries, que mostra, entre altres coses, les capacitats de TROPOMI per als serveis de validació d'emissions.
El projecte ha proporcionat noves estimacions descendents d‟emissions antropogèniques (NOx, NH3 i crema de biomassa) i biogèniques (VOCB); nous enfocaments per a la modelització de la superfície terrestre en combinació amb models de transport químic per descriure els impactes de la sequera, les onades de calor i la vegetació a la deposició de contaminació superficial; i nous mètodes d'assimilació de dades per preparar noves observacions de la qualitat de l'aire mitjançant satèl·lits geoestacionaris, com ara Sentinel-4.
El principal objectiu de SEEDS és desenvolupar un servei complementari al Servei de Vigilància Atmosfèrica de Copernicus (CAMS) sobre emissions i deposicions contaminants que millorarà l'ús de les observacions per satèl·lit i proporcionarà nous productes per impulsar la competitivitat europea en la gestió de la qualitat de l'aire (AQ), l'agricultura de precisió i les aplicacions del sector industrial. SEEDS integrarà dades de CAMS amb observacions del satèl·lit Copernicus Sentinel mitjançant assimilació de dades, modelatge invers, modelatge de la superfície terrestre i enfocaments d'aprenentatge automàtic per oferir estimacions actualitzades d'avantguarda sobre els fluxos de contaminants de la superfície (NOx, NH3, ozó, COV biogènics), tant d'emissió. SEEDS mostrarà que un ús millorat de les dades satel·litàries en emissions i deposicions no només millorarà la qualitat dels productes CAMS existents sinó que també permetrà nous productes i usos en noves àrees de mercat. La producció de SEEDS tindrà com a objectiu l'operacionalització més enllà de SEEDS.
Les emissions milloraran mitjançant lús dinformació satelital mitjançant modelització inversa. Les deposicions es milloraran mitjançant l'assimilació d'informació satelital sobre la superfície terrestre a la cadena de producció. Es mostraran les capacitats dels nous productes sobre emissions per informar les activitats industrials i s'iniciaran activitats per donar suport a l'adopció d'informació sobre les emissions per part de les parts interessades industrials europees. SEEDS se centra en les deposicions de components de nitrogen i ozó en previsió de la demanda d'aquests productes per part del sector agrícola, que es beneficiarà de productes millorats de deposició i concentració d'aire per avaluar-los. Els productes de dades de SEEDS estaran disponibles a una plataforma informàtica dedicada i es promouran a través de tallers de cocreació i xarxes científiques i d'usuaris. Aquesta plataforma facilitarà l‟explotació dels productes de dades de SEEDS i millorarà la creació d‟activitats posteriors, incloses vies d‟innovació vinculades a parts interessades industrials, agrícoles i AQ. El compromís d¿AQ incorporarà la ciència ciutadana.
Els conjunts de dades del projecte SEEDS constitueixen el seu llegat, com a primera prova de concepte de les capacitats de les dades de TROPOMI per a la millora de les emissions satel·litàries. El portal SEEDS ha adoptat un enfocament FAIR i proposa l'ús d'eines de visualització que es poden implementar a WEKEO i CAMS ADS. El portal SEEDS compta amb vuit conjunts de dades úniques sobre emissions i deu conjunts de dades úniques sobre superfície terrestre i deposició. El projecte ja ha produït quatre publicacions i en té cinc més en desenvolupament.
SEEDS ha demostrat que és possible obtenir informació valuosa sobre emissions de TROPOMI i CrIS mitjançant lús de models inversos. Ha demostrat com aquests productes poden ser utilitzats per grups urbans, regionals i nacionals interessats a validar les emissions ascendents, en particular pel que fa a tendències, variacions mensuals i identificació de bretxes. Els productes d'emissions antropogèniques de SEEDS poden ser utilitzats per la indústria (metal·lúrgia, ciment, energia, petroli i gas) com a dades independents i amb base científica per validar les emissions mensuals des de l'espai, però aquest treball requereix enfocaments bilaterals.
S'espera que la informació sobre emissions d'amoníac de SEEDS i els productes de SEEDS sobre la humitat del sòl i l'índex d'àrea foliar donen suport a les pràctiques de gestió ambiental a l'agricultura de precisió, mentre que els productes de deposició de SEEDS per a ozó i nitrogen poden orientar les opcions de control de l'eutrofització i els danys al rendiment. Perquè aquestes dades siguin aprofitades pels actors agrícoles, cal un enfocament basat en activitats generadores de valor, com ara la vinculació de les dades amb l'avaluació socioeconòmica de la cadena alimentària o amb indicadors de restauració de la natura.
- STIFTELSEN NILU (NILU)
Projectes relacionats
