Monitoramento de ozônio continua a melhorar, relatam pesquisadores

A troposfera compreende a camada mais baixa da atmosfera da Terra, estendendo-se da superfície do planeta até um pouco mais de oito milhas no céu. Ela também contém cerca de 10% do ozônio na atmosfera, mas esses 10% são fortemente influenciados pela atividade humana e desempenham um papel crítico na formação de smog, que é perigoso para a saúde humana, de acordo com uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências (CAS).

A equipe avaliou recentemente as habilidades atuais para monitorar o ozônio troposférico, resumindo o progresso e os desafios e propondo novos caminhos a seguir. Eles publicaram sua revisão em 2 de agosto no Revista de Sensoriamento Remoto.

O ozônio na troposfera é gerado principalmente por óxido de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis — ambos subprodutos de atividades humanas que mudam o clima, como a queima de combustíveis não renováveis, disseram os pesquisadores. O ozônio também está associado a processos climáticos e pode causar doenças respiratórias, semelhantes ao material particulado 2.5, outro poluente associado à mudança climática.

Atualmente, para monitorar os níveis de concentração e as variações de ozônio na troposfera, os pesquisadores medem diretamente o ozônio em áreas específicas na superfície do planeta ou usam sensores que podem detectar o gás à distância. O uso desses sensores, normalmente afixados em satélites, aviões ou balões meteorológicos, é conhecido como sensoriamento remoto.

Embora as medições diretas sejam precisas, elas não incluem de forma abrangente as propriedades atmosféricas. Semelhante a medir a temperatura de uma rocha específica, a temperatura pode ser precisa, mas não fornece informações sobre o ambiente ao redor. Afinal, a rocha poderia estar sob luz solar direta em uma tundra nevada.

“Revisamos as técnicas de observação e algoritmos de recuperação atuais, analisamos sua tendência de desenvolvimento e identificamos áreas que precisam de melhorias”, disse o coautor correspondente Jian Xu, professor do National Space Science Center, CAS. “Nosso objetivo era destacar as limitações dos métodos existentes e propor algumas soluções tecnológicas potenciais para sensoriamento remoto mais preciso do ozônio troposférico do espaço.”

De acordo com os pesquisadores, o sensoriamento remoto continua sendo a melhor maneira de monitorar o ozônio. Instrumentos, incluindo vários tipos de sensores, e técnicas de processamento de dados melhoraram significativamente e continuarão a fazê-lo. O coautor correspondente Husi Letu, professor do Aerospace Information Research Institute, CAS, observou que uma melhor calibração de instrumentos e abordagens de análise padronizadas também ajudariam a avançar o campo.

“Avanços recentes em técnicas de observação por satélite e algoritmos de recuperação para ozônio troposférico melhoraram significativamente em termos de precisão do produto e resolução/cobertura espacial”, disse Letu. “Esses desenvolvimentos são essenciais para melhor gerenciamento da qualidade do ar e controle efetivo da poluição, destacando a importância da inovação contínua neste campo.”

Os pesquisadores também recomendaram que abordagens futuras implementem e refinem sensores ativos e passivos combinados, física integrada e algoritmos de recuperação de aprendizado de máquina.