As agências de planejamento da qualidade do ar na região dos Grandes Lagos dos EUA agora incluem dados de satélite da NASA de alta resolução e observações da Terra quase em tempo real em suas avaliações de poluição por ozônio. Criar modelos que prevejam com precisão as complexas brisas do lago e da terra ao longo da costa do Lago Michigan é muito difícil, mas também é vital para entender como a poluição por ozônio circula na região.
O clima único da costa do Lago Michigan pode criar bolsões de altos níveis de ozônio ao nível do solo. Este poluente do ar é criado por emissões de carros, caminhões, usinas de combustível fóssil e outras fontes. Também é monitorado por reguladores locais e federais, que exigem que os estados "alcançam" ou atendam aos padrões federais de qualidade do ar.

"Nossos estados membros estão enfrentando várias áreas de inadimplência nesta região que estão violando os padrões federais de ozônio", disse Zac Adelman, chefe do LakeMichiganAir Directors Consortium (LADCO). "Este sistema está operacional e estamos usando-o do ponto de vista da política agora - estamos implantando ativamente os sistemas de modelagem desenvolvidos por meio deste projeto para simular os esforços de mitigação e informar as estratégias de obtenção dos estados".

Para garantir que os dados certos chegassem às mãos certas e no formato certo, este projeto financiado pela NASA trabalhou com a LADCO e o Departamento de Recursos Naturais de Wisconsin (WDNR) para criar uma ferramenta de modelagem que incorpora dados de satélite aos esforços de monitoramento de ozônio. Adelman disse que isso é importante para melhorar a confiança nas decisões políticas para reduzir a poluição por ozônio. Os dados vêm de fontes como a NASA e a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA).

“Testamos muitos conjuntos de dados de superfície diferentes da NASA e da NOAA para descobrir como podemos combiná-los para produzir a estimativa mais precisa das condições meteorológicas que influenciam essas concentrações de ozônio”, disse Jason Otkin, investigador principal do projeto e cientista associado da Centro de Ciência e Engenharia Espacial da Universidade de Wisconsin-Madison.

"É realmente emocionante ver como a LADCO funcionou com esses recursos e como eles estiveram tão engajados durante todo o processo", disse Otkin.

Adelman da LADCO concordou. "Este projeto realmente nos ajudou a agregar valor aos modelos meteorológicos e de qualidade do ar que usamos para apoiar as decisões nos estados, tornando mais fácil para nós ajudar nossos estados membros a avaliar os níveis de ozônio e atender aos padrões federais de poluição", disse Adelman.

Além do vento e do clima, a NASA fornece outras observações da Terra que afetam o ambiente complexo ao redor dos Grandes Lagos. Isso inclui dados de alta resolução sobre a umidade e temperatura do solo do Sistema de Informações Terrestres da NASA e do Centro de Pesquisa e Transição de Previsão de Curto Prazo (SPoRT), que incorpora dados da missão Soil Moisture Active Passive (SMAP) da NASA e fontes NOAA, como a série GOES de satélites. A equipe também incorpora dados de temperatura e vegetação da superfície do lago do instrumento Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) a bordo da parceria conjunta NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP) e do Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo do Terra da NASA. e satélites Aqua.

Para avaliar a eficácia desses complexos modelos de computador das regiões dos Grandes Lagos, a equipe do projeto Saúde e Qualidade do Ar da NASA baseou-se em trabalhos anteriores na área, incluindo um estudo de 2017 focado na qualidade do ar local do ozônio perto do Lago Michigan e uma campanha recente para mapear hotspots de ozônio ao redor dos Grandes Lagos.

Usando essa visão de cima, a equipe do projeto também trabalhou com parceiros locais de qualidade do ar na LADCO para executar seu modelo e melhorar a precisão das simulações, permitindo medições de ação mais precisas.

"Anteriormente, a LADCO fazia simulações de qualidade do ar com a Agência de Proteção Ambiental em resolução de 12 quilômetros", disse Brad Pierce, membro da equipe do projeto. "Conseguimos melhorar essa resolução, elevando-a para 1,3 km e aumentando a precisão das simulações em mais de 30%."

Ao trabalhar diretamente com os usuários finais, a equipe foi capaz de refinar ativamente o processo de modelagem enquanto a LADCO testa esses mapas em tempo real. Otkin e sua equipe têm ligações técnicas mensais com a LADCO e ligações trimestrais com o WDNR para fazer mais ajustes no sistema agora que está em operação.

“As parcerias mais eficazes são aquelas em que você não está apenas jogando algo por cima do muro”, disse Pierce, “mas você trabalha com o usuário, incorpora seu feedback e realmente fornece a ele uma ferramenta totalmente operacional que é realmente personalizada para suas necessidades. Foi o que pudemos fazer aqui – a LADCO tem sido um participante tão ativo quanto nós em termos de pesquisa, um parceiro real."

Os resultados significam que os estados membros da LADCO podem planejar estratégias com mais confiança para cumprir os padrões federais de ozônio nos próximos anos, disse Adelman. Ele acrescentou que os estados membros da LADCO estão contando com as estimativas mais precisas das observações da NASA da Terra para quando seus planos formais para combater o ozônio e atender às metas de qualidade do ar específicas do estado devem ser entregues à Agência de Proteção Ambiental em 2023. + Explorar mais

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