Výzkum ekosystémů v souvislosti se změnou klimatu
Díky rychle se rozvíjejícímu programu pozorování Země se významným způsobem rozšířily možnosti studování různých ekosystémů v souvislosti se změnou klimatu. V návrhu programu se jedná především o městské ekosystémy a využití kombinace různých metod dálkového průzkumu Země (DPZ), které pomohou sledovat reakce městských ekosystémů na změny klimatu, na mitigační či adaptační opatření:
- Kvantifikace emisí metanu z vybraných objektů lidské činnosti pomocí metod letecké a družicové spektroskopie;
- Určování a analýza pocitové teploty ve městě na základě termálních dat.
Využití pokročilých zobrazovacích systémů leteckou laboratoří CzechGlobe k pozorování městského prostředí. Pro více informací viz web CzechGlobe.
Kvantifikace emisí metanu z vybraných objektů lidské činnosti pomocí metod letecké a družicové spektroskopie.
Metan (CH4) je skleníkový plyn, jehož koncentrace vzrostla 2,5krát od průmyslové revoluce (Hartmann et al., 2013), a je druhým nejvýznamnějším skleníkovým plynem po oxidu uhličitém (CO2). Antropogenní emise metanu pocházejí z velkého množství bodových zdrojů, včetně zařízení pro těžbu ropy a plynu, uhelných dolů, skládek, čistíren odpadních vod a chovů hospodářských zvířat. Emise metanu může mít významný vliv na rychlost oteplování v blízké budoucnosti, a proto Evropská komise přijala strategie ke snížení emisí metanu v rámci plánu v oblasti klimatu (2030 Climate Target Plan). Snížení emisí metanu je důležité pro zpomalení změny klimatu i pro zlepšení kvality ovzduší.
Identifikace zdrojů a kvantifikace emisí metanu lze dosáhnout pomocí metod dálkového průzkumu Země. (Tab. 1).
Tabulka 1. Příklady družic využívaných pro detekci metanu a jejich parametry
| Název satelitu | Kosmická agentura / Společnost | Minimální detekovatelná emise metanu (kg/h) | Prostorové rozlišení | Zdroj |
|---|---|---|---|---|
| Sentinel-5P | ESA | 5000 | 7 × 7 km | ESA |
| EMIT | NASA | > 500 | 60 × 60 m | https://earth.jpl.nasa.gov/emit/overview/ |
| PRISMA | ASI | > 500 | 30 m | https://www.asi.it/en/earth-science/prisma/ |
| EnMAP | DLR | > 500 | 30 m | https://www.dlr.de/en/research-and-transfer/projects-and-missions/enmap |
| GHGSat | GHGSat Inc. | 100 | 25 m | https://www.ghgsat.com/en/technology/ |
| MethaneSAT | EDF | 500 | 1 km | https://www.methanesat.org/ |
| GOSAT-2 | JAXA | 10000 | 10 km | JAXA |
Města vykazují specifický teplotní chod, tzv. efekt tepelného ostrova. Jedná se o komplexní jev, který souvisí se strukturou města, použitými materiály, ale i produkcí odpadního tepla. Metody dálkového průzkumu mohou sloužit k dokumentaci vývoje efektu, a to i desetiletí dozadu díky dlouhým řadám satelitních snímků. Spíše hrubozrnný (zatím) pohled ze satelitu je možné doplnit o detailní mapování pomocí letecké laboratoře zobrazujících systémů, protože unikátní synergie optického, termálního a laserového skeneru umožňuje vytvářet komplexní přehled o albedu, emisivitě, teplotě povrchů a 3D struktuře města s detailem na úrovni jednotlivých domů a ulic. Syntézou těchto datových vrstev je pak možné vytvářet tematické mapy vyjadřující pocitovou teplotu, které přibližují reálnou teplotní zátěž pro obyvatele.
Tabulka 2. Příklady družic snímajících v termálním pásmu a jejich parametry
| Název satelitu | Kosmická agentura / Společnost | Prostorové rozlišení TIR pásma | Zdroj |
|---|---|---|---|
| Sentinel-3 | ESA | 500 m | Copernicus |
| Meteosat (MSG) | EUMETSAT | 3 km | https://www.meteocentrum.cz/satelitni-snimky |
| MODIS (Terra/Aqua) | NASA | 1 km | https://modis.gsfc.nasa.gov/ |
| Landsat 8/9 | NASA/USGS | 100 m | https://landsat.gsfc.nasa.gov/ |
| ECOSTRESS | NASA | 70 m | https://ecostress.jpl.nasa.gov/ |
| VIIRS (Suomi NPP, NOAA-20) | NASA/NOAA | 750 m | https://www.earthdata.nasa.gov/data/instruments/viirs |
| HotSat-1 | Satellite Vu (UK) | 3.5 m | https://earth.esa.int/eogateway/missions/hotsat-1 |
| Hydrosat | Hydrosat (USA) | 30-50 m | https://www.geospatialworld.net/news/hydrosat-launch-first-commercial-satellite-high-res-thermal-imagery/ |
| OroraTech | OroraTech (Germany) | 200 m | https://ororatech.com/all-products/land-surface-temperature |
| Clarity-1 | Albedo | 2 m | https://albedo.com/post/clarity-1-what-worked-and-where-we-go-next |
| TRISHNA | ISRO/CNES | 57 m | https://www.eoportal.org/satellite-missions/trishna |
Ing. Olga Brovkina, CSc.
CzechGlobe - Ústav výzkumu globální změny AV ČR
e-mail: brovkina.o(at)czechglobe.cz
