Program COPERNICUS
Program je koordinovaný a riadený Európskou komisiou a implementovaný v partnerstve s členskými štátmi, Európskou vesmírnou agentúrou (ESA), Európskou organizáciou pre využívanie satelitov v meteorológii (EUMETSAT), Európskym centrom pre strednodobé predpovede počasia (ECMWF), Mercator Océan, Európskou environmentálnou agentúrou (EEA) a Spoločným výskumným centrom (JRC).
Copernicus poskytuje voľne dostupné údaje a služby, ktoré užívateľom poskytujú spoľahlivé a aktuálne informácie týkajúce sa našej planéty a jej životného prostredia. Copernicus používa satelity Sentinel na pozorovanie rôznych parametrov Zeme a jej atmosféry. Satelity vyvíja Európska vesmírna agentúra (ESA) sú prevádzkované v spolupráci s EUMETSAT.
Copernicus dáta sú využívané na mnohé účely - preto sa Copernicus tematicky delí na nasledovné služby:
Morské prostredie (Copernicus Marine Service – CMS) ,
Pevnina (Copernicus Landscape Monitoring Service – CLMS),
Zmena klímy (Copernicus Climate Change Service – C3S),
Bezpečnosť (Copernicus Security Service – CSS)
Núdzový manažment (Copernicus Emergency Management Service – EMS).
Z hľadiska informácií o kvalite ovzdušia je najdôležitejšou službou CAMS – Služba pre monitorovanie atmosféry.
Služba pre monitorovanie atmosféry (CAMS)
Pozorovania CAMS
Satelitné a nesatelitné pozorovania sú kľúčovým vstupom do CAMS (Obr. 1).
Obr. 1 Satelitné a in situ pozorovania vstupujúce do služby CAMS
Atmosféru nepretržite pozoruje viac ako 40 satelitov, tisíce pozemných pozorovacích staníc a lietadlá, lode a balóny. Spoločne merajú parametre počasia, ako je teplota, oblačnosť a vietor, a tiež zložky atmosféry, ako je ozón, oxid uhoľnatý, aerosóly. Nedružicové pozorovania sú často zoskupené do jednej kategórie nazývanej „pozorovania in situ“.
Pozorovania sú kľúčom k produkcii rôznych služieb CAMS. CAMS kombinuje informácie z týchto pozorovaní s počítačovými modelmi atmosféry na vytvorenie presného odhadu atmosférických premenných, ako je teplota, vietor, zrážky a iné meteorologické parametre, koncentrácie ozónu a ďalších plynov, aerosólov, a pod. Pomocou týchto odhadov ako východiskového bodu môžu modely vytvárať predpovede na najbližšie dni. Pozorovania sa používajú aj na hodnotenie kvality produktov CAMS. Napríklad predpovede CAMS sa každý deň porovnávajú s pozorovaniami, aby sa získal odhad, aká dobrá bola predpoveď v skutočnosti. Tieto informácie poskytujú spätnú väzbu na zlepšenie predpovedných modelov.
Produkčné systémy CAMS
CAMS využíva celý rad prístupov na pridanie hodnoty k pozorovaniam s cieľom poskytnúť konzistentné informácie o zložení atmosféry a súvisiacich procesoch. Systémy CAMS poskytujú predpovede a reanalýzy stopových plynov a aerosólov v celosvetovom a európskom meradle, ako aj odhady emisií a ďalších parametrov.
Globálny produkčný systém sa používa na vytváranie denných predpovedí znečisťujúcich látok, aerosólov a skleníkových plynov na celom svete. Satelitné pozorovania zloženia atmosféry sa spájajú s podrobnou počítačovou simuláciou atmosféry pomocou metódy nazývanej asimilácia údajov. Výsledné analýzy, t.j. mapy zloženia atmosféry, slúžia ako východiskové podmienky pre denné predpovede zloženia atmosféryGlobálny produkčný systém sa tiež používa na opätovné spracovanie pozorovaní z mnohých satelitov za posledných niekoľko desaťročí pomocou rovnakého procesu asimilácie údajov. Výsledok sa nazýva reanalýza a poskytuje konzistentný súbor údajov, ktorý možno použiť na vedecké štúdie a analýzy trendov.
Regionálne produkčné systémy sa používajú na vytváranie denných predpovedí kvality ovzdušia v celej Európe s vyšším priestorovým rozlíšením. Výstupy z globálneho modelu tvoria pre tieto regionálne modely tzv. okrajové podmienky. Regionálne predpovedné systémy sú veľmi podobné globálnemu produkčnému systému v tom, že kombinujú atmosférické modely s pozorovaniami, aby vytvorili presné predpovede. Namiesto jedného predpovedného modelu sa však používa jedenásť rôznych modelov. Každý z týchto matematických modelov atmosférických procesov sa mierne odlišuje, čo odráža neistotu v našich znalostiach o týchto procesoch. Systémy regionálnej produkcie sa tiež používajú na opätovné spracovanie pozorovaní za posledných niekoľko rokov pomocou procesu asimilácie údajov. Výsledok sa nazýva reanalýza a poskytuje konzistentný súbor údajov, ktorý možno použiť na hodnotenie kvality ovzdušia v Európe a jej zmien v priebehu času.
Produkčné systémy emisií využívajú buď počítačové algoritmy na odhad emisií z lesných požiarov a spaľovania biomasy priamo zo satelitných pozorovaní, alebo kombinujú informácie z existujúcich emisných inventúr do konzistentných a komplexných súborov dát.
Globálny systém asimilácie požiarov (GFAS) asimiluje pozorovania radiačného vyžarovania požiarov (FRP) zo satelitných senzorov, aby vytvoril denné odhady emisií z požiarov a spaľovania biomasy. FRP je mierou energie uvoľnenej ohňom, a preto je mierou toho, koľko vegetácie sa spáli.
Antropogénne a prírodné emisie - Emisie spôsobené ľudskou činnosťou a emisie zo zvierat a vegetácie tiež ovplyvňujú zloženie atmosféry. CAMS vytvára globálne a európske súbory dát pre tieto typy emisií. Dáta sa používajú ako vstup pre vlastné predpovedné modely a zároveň sú k dispozícii aj používateľom CAMS.
Praktické výstupy CAMS
Služba CAMS je prevádzkovaná Európskym centrom pre strednodobé predpovede počasia - ECMWF. Okrem CAMS ECMWF prevádzkuje aj službu Zmena klímy (C3S), a prispieva aj k službe núdzového manažmentu (CEMS), ktorú implementuje Spoločná rada pre výskum EÚ (JRC).
Medzi hlavné produkty ECMWF pre odbornú aj laickú verejnosť okrem predpovedí počasia patria:
Predpoveď kvality ovzdušia pre Európu - aktuálna predpoveď - výrez pre Slovensko
Globálna predpoveď kvality ovzdušia - aktuálna prepoveď - popis
Podpora pre riadenie kvality ovzdušia - zoznam produktov
Podpora pre výskum
Viac o CAMS: https://atmosphere.copernicus.eu/
Viac informácií o programe Copernicus: www.copernicus.eu
Produkty CAMS sú dostupné vďaka projektu National Collaboration Programme – Slovakia, ktorý je financovaný Európskou úniou prostredníctvom programu pre pozorovanie Zeme Copernicus a jeho služby pre monitorovanie atmosféry CAMS, ktorú realizuje Európske centrum pre strednodobé predpovede počasia ECMWF.
