Luchtvervuilingsmetingen in het Arctische gebied tijdens de SEES expeditie

Richard Bintanja & Ankie Piters (dit colloquium is volledig in het Nederlands)

Het Arctische gebied staat bekend om de ongerepte wildernis en weidse vergezichten. Toch is de lucht er niet zo schoon als menigeen denkt. Vervuilde lucht vanuit de gematigde breedten kan het Arctische gebied bereiken. De vraag is hoe groot dit effect is, en in hoeverre de Arctische atmosfeer al vervuild is. Om deze vragen te beantwoorden heeft het KNMI tijdens de Scientific Expedition Edgeøya Svalbard (SEES) in de zomer van 2015 in Spitsbergen metingen van stikstofoxiden en aerosolen gedaan. Deze experimentele observaties zijn gedaan op het expeditieschip, de Ortelius, met behulp van de MAXDOAS spectrometer en met twee 'hand-held' instrumenten.

Luchtvervuiling is een nieuw onderwerp binnen de Nederlandse polaire gemeenschap, en de SEES expeditie was een ideale gelegenheid om het belang daarvan te demonstreren. De SEES expeditie was overigens de grootste Nederlandse poolexpeditie ooit, met 55 wetenschappers aan boord van de Ortelius. Het streven was om de volle breedte van het Nederlands poolonderzoek te laten deelnemen. Er zijn waarnemingen gedaan op het gebied van paleoklimaat, glaciologie, terrestrische en mariene ecologie, archeologie, menswetenschappen, geografie en dus voor het eerst luchtvervuiling. Er zal een kort overzicht gegeven worden van de achtergronden van de expeditie en van de historie van het Nederlands poolonderzoek.

Metingen van stikstofdioxide in de lucht boven de Ortelius zijn geanalyseerd en gecombineerd met modellen (TM5) en satellietwaarnemingen (OMI), en het totaal aan informatie geeft meer inzicht in het transport van vervuilde lucht richting het Arctische gebied. Lange-afstand transport van luchtvervuiling gaat vaak gepaard met wolkenvelden, waardoor het detecteren en kwantificeren van dit soort pluimen met satellietdata lastig is. We zullen laten zien hoe de bewolkte satellietdata toch kan worden gebruiken om deze pluimen te detecteren. We vergelijken de satellietgegevens met het atmosfeerchemie model TM5, waaruit blijkt dat het model moeite heeft om vervuilde lucht vanuit de grenslaag naar de vrije troposfeer te transporteren. Hierdoor onderschat het model de reikwijdte van de pluim. De MAXDOAS metingen worden gebruikt om de satelliet- en modelgegevens te valideren en aan elkaar te koppelen.

Richard Bintanja heeft deelgenomen aan vele poolexpedities, en bestudeert het polaire klimaat door middel van waarnemingen en klimaatmodellen. Hij heeft gewerkt aan de interacties tussen ijskappen en de atmosfeer, en richt zich tegenwoordig op toekomstige klimaatveranderingen in het Arctische gebied met het klimaatmodel EC-Earth. Hij was tevens (mede) eindredacteur van het recent uitgegeven boek "Door de kou bevangen: 50 jaar Nederlands onderzoek in de poolgebieden".

 

Ankie Piters werkt aan de validatie van luchtkwaliteitsdata uit modellen en satellieten. Ze doet daarvoor metingen van o.a. stikstofdioxide en aerosolen met 'remote-sensing' instrumenten in Cabauw en De Bilt.