Kvantifisering av globale ammoniakkilder ved bruk av Bayesiansk inversjonsteknikk (COMBAT)

Grunnstoffet nitrogen er en nødvendig bestanddel i alle livsformer. I atmosfæren foreligger nitrogen i hovedsak som ikke-reaktivt N₂ (utgjør ca 78% av atmosfærens sammensetning), mens reaktivt nitrogen finnes i små mengder etter omdanning av N₂ til mer reaktive forbindelser som nitrat og ammoniakk. Disse kan videre tas opp i biosfæren og inngår i proteiner og DNA.

I det 20. århundre klarte menneskeheten å radikalt endre tilgangen til reaktivt nitrogen gjennom utviklingen av kunstgjødsel. Dette har medført et mer intensivt landbruk og langt større matvareproduksjon, noe som har muliggjort dagens befolkningstall.

Det intensive landbruket har resultert i økte utslipp av ammoniakk til atmosfæren. Ammoniakkens innvirkning på befolkning og miljø har fått stor oppmerksomhet i de siste tiårene. Økte ammoniakkutslipp vil etter reaksjoner med svovelsyre og salpetersyre bidra til 30% -50% av den totale partikkelmassen i luft.

Partikler i luft er et stort helseproblem og bidrar til økt dødelighet i befolkningen. Partikler påvirker også jordens strålingsbalanse, både direkte ved at de sprer innkommende stråling og indirekte gjennom effekter på skydannelse.

Den økte tilgangen på reaktivt nitrogen har også betydning for tilvekst og biodiversitet da forekomsten av arter påvirkes av artenes ulike evne til å nyttiggjøre seg den ekstra tilgangen av gjødsel.

Til tross for sin betydning er NH₃ en av de dårligst kvantifiserte gassene, og det foretas kun et begrenset antall kontinuerlige ammoniakkmålinger på global skala. De siste årene er det utviklet mulighet til å bestemme ammoniakk med instrumenter fra satellitt. Satellittalgoritmene er avanserte nok til å angi grove daglige globale konsentrasjoner av atmosfærisk NH₃.

I dette prosjektet vil NILU utnytte Lagrangiansk dispersjonsmodellering og Bayesiansk inversjon, i kombinasjon med kontinuerlige satellittmålinger for å kvantifisere regionale (europeiske) og globale utslipp av NH₃.

Hovedpunktene i COMBATs utvikling og fremgang:

(Publikasjoner – se nedenfor)

– Koblingen av FLEXPART-modellen med Kinetic PreProcessor (KPP) for å ta hensyn til kjemi har resultert i en konferansepublikasjon (16th IGAC Scientific Confeence). En tidsskriftpublikasjon med University of Bremen vil følge.

– Metoden for å beregne NH₃-utslipper fra satellittmålinger ble brukt fra LSCE of dette har resultert i en konferansepublikasjon (16th IGAC Scientific Confeence). En tidsskriftpublikasjon med LSCE vil følge.

– Satellittmålinger av NH₃ fra CrIS-produktet behandles til inverse modellering. En tidsskriftpublikasjon vil følge.