Estudio confirma la reducción de emisiones de COVID-19 en la primera ola en Europa – Ubanet

A principios de este año, países de todo el mundo entraron en un estricto bloqueo como parte de sus esfuerzos para reducir la propagación del coronavirus SARS-CoV-2 y controlar la cantidad de pacientes con COVID-19. Si bien el impacto de estos cierres tiene enormes consecuencias para las personas y las comunidades, hay algunos aspectos positivos. La reducción extensa de contaminantes y gases de efecto invernadero es el más discutido de estos. El Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus (CAMS *) informa sobre estos cambios, incluido el 2020 recientemente publicado, observaciones in situ y modelos numéricos que utilizan observaciones satelitales. Informe de calidad del aire Agencia Europea de Medio Ambiente.

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Estos efectos sobre los contaminantes y las emisiones de gases de efecto invernadero requieren una mayor investigación. Por ejemplo, las densidades atmosféricas dependen no solo de las emisiones, sino también de las condiciones climáticas. Juntos Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC), CAMS está trabajando en una evaluación directa de los cambios en las emisiones utilizando información disponible públicamente sobre la gravedad y el nivel de las actividades relacionadas con COVID-19 en 28 países de la Unión Europea (EU-28). Actividades en determinados sectores como el transporte por carretera y la producción de energía. El método utilizado se describe en la publicación científica (Guevara et al., ACP, estuvieron de acuerdo) Y hace un uso especial de técnicas de Inteligencia Artificial (IA).

Este trabajo proviene de darse cuenta de que hay información sustancial disponible a nivel operativo, como datos de teléfonos inteligentes, transferencias de redes de energía o informes de vuelo basados ​​en la actividad del vuelo. Estos datos se pueden recopilar y procesar para obtener información sobre los principales contaminantes y el nivel de actividad de las emisiones de gases de efecto invernadero. En ausencia de una epidemia, es decir, es un desafío importante estimar cuál es el nivel de actividad, como la situación general del negocio. Esto incluye muchos factores, como las condiciones climáticas y las vacaciones. Para ello, la IA ha demostrado ser muy eficaz ”, explicó Mark Guevara, científico principal del estudio.

los El conjunto de datos está disponible de forma gratuita a través de CAMS Europa tiene factores de reducción de emisiones diarios, sectoriales, de factores de contaminación y basados ​​en países asociados con las medidas de precaución relacionadas con COVID-19, que van desde una distancia social leve hasta un bloqueo severo. Conjunto de datos Gestión del tiempo diario desde el 21 de febrero de 2020 hasta el 31 de julio de 2020 y las siguientes categorías de recursos humanos: industria energética, industria manufacturera, transporte por carretera, aviación (ruedas de aterrizaje y despegue), transporte marítimo y combustión residencial / comercial.

Los cambios relacionados con COVID-19 en las emisiones diarias de EU-28 para contaminantes regulatorios y gases de efecto invernadero (GEI) comenzaron a ocurrir en primer lugar (asumiendo que pueden haber ocurrido en ausencia de una pandemia) en comparación con el escenario empresarial general con aplicación localizada y nacionalizada. Semanas de marzo. Las mayores reducciones se pueden observar a finales de marzo y principios de abril, cuando las sanciones son estrictas. A fines de abril y principios de mayo, las emisiones comenzaron a recuperarse de manera constante e ininterrumpida a medida que los gobiernos nacionales comenzaron a flexibilizar las medidas de COVID-19 y se reanudó la actividad económica. A fines de julio, las emisiones de todos los contaminantes casi habían regresado al nivel de bloqueo.

Emisiones diarias [t·day-1] Para la EU-28 2020 entre el 1 de enero y el 31 de julio de 2020 2020 business-as usual (líneas de puntos) y COVID-19 (líneas continuas) a través del factor de contaminación a las escenas. Las áreas resaltadas entre las dos líneas indican las diferencias de emisiones entre los escenarios business-as-usual (BAU) y real (COVID-19). Crédito: Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus / ECMWF / BSC.
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El mayor porcentaje de reducción de emisiones de la EU-28 proviene del sector del transporte por carretera: 70,8% a COVM, 70,5% a NOx, 61,4% a NH3, 61,8% a CO, 51,4% a PM2,5 y combustibles fósiles. 54,5% para el CO2 de las emisiones de combustible. El sector manufacturero contribuye a la disminución de las emisiones: PM10 (53,9%), SO2 (71,6%), CO2 (43,9%) y CH4 (42,1%) de los biocombustibles, aunque esto contribuye significativamente a las PM2. Para las emisiones de combustibles fósiles (25.%) 5 (43.4%), CO (33.8%) y CO2. Además, el sector energético contribuye significativamente a la reducción de CO2 de las emisiones totales de SO2 (23,5%), CO2 (28,1%), CH4 (25,4%) y combustibles fósiles (13,2%) de los biocombustibles.

A nivel sectorial, las mayores reducciones de emisiones se encontraron en la aviación (-52%) y el transporte por carretera (entre -20% y -23% dependiendo del factor de contaminación). Al comienzo de la epidemia, los dos sectores cayeron a igual intensidad. Sin embargo, las emisiones de la aviación se mantuvieron prácticamente sin cambios, con las emisiones del transporte por carretera comenzando a recuperarse gradualmente a fines de abril y principios de mayo, y a fines de julio habían alcanzado un -7% más de lo habitual. Para la industria manufacturera, el efecto de las limitaciones de COVID-19 varía entre contaminantes: con COVNM con otros contaminantes (entre -10% y -12) y reducciones más bajas para NH3 (entre -6% y -7%). %) Ambos son impulsados ​​en gran medida por procesos que ocurren en las industrias de alimentos / bebidas y química, que se consideran esenciales durante la fase de bloqueo.

La mayor reducción en las emisiones europeas entre el 1 y el 31 de enero de 2020, que condujo al bloqueo de COVID-19, se encontró en las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) (-13,1%) y de combustibles fósiles de CO2 (-10,3%). Para estos dos contaminantes, la mayor caída de emisiones se da en abril (-34,0% y -26,8%), cuando los límites de movimiento son máximos y se mantienen prácticamente invariables a lo largo del mes. Se encontró que las gotas más pequeñas en las emisiones fueron PM10 y PM2.5 (-4.7% y -4.1%), respectivamente, ya que son impulsadas por la actividad de combustión residencial, que aumentó levemente durante los cierres. Las emisiones de amoniaco (NH3) y metano (CH4), que están principalmente asociadas a las actividades agrícolas, prácticamente no se vieron afectadas por los límites del COVID-19 (-0,4% y -0,2%). Al 31 de julio, el impacto de las emisiones de COVID-19 medidas en las emisiones de la EU-28 se había aliviado en todos los países, ya que las restricciones de bloqueo se relajaron y las emisiones se encontraban entre un -7% y un -0,2% por debajo de los niveles comerciales normales.

Cabe señalar que la evolución diaria de las emisiones anteriores está influenciada no solo por los límites del COVID-19, sino también por la estacionalidad inherente asociada a las emisiones de cada contaminante. Por ejemplo, las emisiones de las actividades de combustión estática están relacionadas principalmente con la combustión de combustibles en hogares y edificios comerciales, que comienzan cuando termina el invierno y la temperatura del aire comienza a subir. Este hecho se puede observar con la evolución diaria de material particulado fino (PM2.5) y dióxido de carbono (CO2) de las emisiones de biocombustibles, ya que son impulsados ​​principalmente por las emisiones de combustión de madera residencial.

La investigación en papel a nivel nacional muestra que Italia, Francia, España, el Reino Unido y Alemania juntos contribuyen en mayor medida a la reducción total de emisiones: 66,7% de NOx, 60,2% de monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos no volátiles de metano (59%) 59,2% para dióxido de azufre (SO2), 65,1% para PM10, 67,4% para PM2,5, 65,3% para NH3, 85,0% para CH4, 69,2% para combustibles fósiles y 64,1% para CO2 de biocombustibles. Cinco países también impusieron las restricciones de cierre más severas. Alemania proporciona las emisiones de GEI más altas de toda la UE (25% del total de combustibles fósiles de CO2), por lo que, a pesar de la falta de medidas de bloqueo drásticas, los GEI son el mayor contribuyente a la disminución de las emisiones. A nivel nacional, Italia, España y Francia registraron las mayores disminuciones de emisiones relativas: entre -19% y -16% para NOx y entre -15% y -12% para emisiones de CO2 de combustibles fósiles.

Disminución de las emisiones totales de contaminantes a países seleccionados entre el 1 de enero y el 31 de julio de 2020: Alemania (DEU), Reino Unido (GBR), España (ESP), Francia (FRA) e Italia (ITA) y el resto de la UE-28 (restante UE) . Crédito: Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus / ECMWF / BSC.
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El primer país en tener reducciones de emisiones fue Italia (finales de febrero), seguido de España y Francia. A diferencia de Italia, la transición de niveles de límites bajos a altos fue gradual, y España y Francia experimentaron caídas repentinas y pronunciadas de las emisiones. Estos tres países son también los países donde la recuperación es más visible; Todos ellos alcanzarán niveles de emisiones casi comerciales a finales de julio.

Disminución relativa de emisiones [%] Para la EU-28 entre el 1 de enero y el 31 de julio de 2020 por sector y factor de contaminación. Tenga en cuenta que las emisiones de biocombustible, NH3 o CH4 a CO2 no se informan para las categorías de aviación y transporte. Crédito: Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus / ECMWF / BSC.
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Para la mayoría de los contaminantes, la reducción de emisiones de EU-28 proviene del principal sector del transporte por carretera: 70,8% de COVNM, 70,5% de NOx, 61,4% de NH3, 61,8% de CO, 51,4% de CO y 54,5% de CO2 de emisiones de combustibles fósiles. %. El sector manufacturero contribuye al resto de emisiones: PM10 (53,9%), SO2 (71,6%), CO2 (43,9%) y CH4 (42,1%) de los biocombustibles, que también contribuyen a la reducción de las emisiones de PM2 a combustibles fósiles (25%). 5 (43,4%), CO (33,8%) y CO2. Además, el sector energético contribuye significativamente a la reducción de CO2 de las emisiones totales de SO2 (23,5%), CO2 (28,1%), CH4 (25,4%) y combustibles fósiles (13,2%) de los biocombustibles.

Emisiones diarias de NOx [t·day-1] Escenarios 2020 Business-as-usual (línea de puntos) y COVID-19 (línea continua) para la EU-28 calculados por sector entre el 1 de enero y el 31 de julio de 2020. Las áreas resaltadas entre las dos líneas indican las diferencias de emisión entre las dos escenas. Crédito: Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus / ECMWF / BSC.
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En términos de análisis espacial, las mayores reducciones de emisiones se han producido en las zonas urbanas y las principales carreteras interurbanas. También se observaron gotitas de emisión aisladas y significativas donde estaban presentes grandes fuentes puntuales. Los núcleos urbanos agrupados con la mayor concentración de emisiones totales de NOx de la EU-28 se redujeron de aproximadamente el 26%, y las mayores contribuciones se dieron en el Reino Unido (44,5%), Alemania (32,8%) y España (32,5%). La disminución de las emisiones urbanas de NOx es en promedio 3,3 veces mayor que la de los COVNM (-11,7% y -3,5%). Las mayores diferencias entre las reducciones de emisiones de NOx y COVNM se encontraron en España (-19,6% frente a -3,3%) y Portugal (-20,2% frente a-5,1%).

Un mapa de la disminución absoluta de las emisiones acumuladas de NOx [kg·cell-1] Entre el 1 de enero y el 31 de julio de 2020 en comparación con el escenario comercial normal. Los cambios en las emisiones de la red se informaron con una resolución de 0,1 x x 0,05 C. Crédito: Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus / ECMWF / BSC.
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Vincent-Henry Peach, director de CAMS, dice: “La primera ola de COVID-19 en Europa es un conjunto de datos de cambios de emisiones detallados, combinado con contaminantes europeos y emisiones de gases de efecto invernadero que abren muchas oportunidades para estudios de modelos numéricos. Al permitir que el ‘bucle se cierre’, es posible mejorar nuestra comprensión de los cambios de concentración observados en el satélite e in situ e identificar con mayor precisión el efecto de las acciones relacionadas con COVID-19. También permite estimaciones precisas de cómo estos cambios temporales de concentración han mejorado la calidad del aire y reducido la morbilidad y la mortalidad relacionadas. Esperamos continuar nuestro trabajo con BSC para expandir la serie temporal y cubrir el resto de 2020. “

* CAMS es implementado por el Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo (ECMWF) en nombre de la Comisión Europea.

Copérnico

Copernicus es el programa de topografía de la Unión Europea que se ocupa de nuestro planeta y su medio ambiente en beneficio de todos los ciudadanos europeos.

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