Sử dụng dữ liệu vệ tinh để đánh giá ô nhiễm không khí

Các nhà khoa học truy cập dữ liệu viễn thám của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) để theo dõi khói lửa, đánh giá tình trạng ô nhiễm không khí do khí thải ô tô gây ra đồng thời phối hợp giám sát chất lượng không khí các bang trên khắp nước Mỹ.

Giám sát ô nhiễm bằng công nghệ

Mỹ đã xây dựng một mạng lưới lớn các thiết bị tiên tiến giám sát tình trạng ô nhiễm không khí trên mặt đất, mang lại những cải tiến lớn về chất lượng không khí trong 5 thập niên qua - đặc biệt là đối với 6 chất gây ô nhiễm được quy định theo Tiêu chuẩn Chất lượng Không khí Xung quanh Quốc gia (NAAQS): SO2, NO2, CO, O3, chất hạt và chì.

Các màn hình trên mặt đất vẫn là tiêu chuẩn vàng để phát hiện sự phơi nhiễm của con người với các chất gây ô nhiễm NAAQS và do đó có thể theo dõi chính xác những gì trong không khí mà mọi người hít thở. Nhưng các công cụ này đắt tiền và bị giới hạn về mặt không gian. 

Tuy nhiên, vệ tinh vẫn không thể thay thế màn hình trên mặt đất bởi vì chúng chỉ có thể giúp phát hiện ra các chất ô nhiễm nhất định - chẳng hạn như O3 ở mặt đất. 

Các màn hình thường phát hiện sự ô nhiễm trong toàn bộ cột không khí giữa vệ tinh và mặt đất, thay vì nồng độ gần bề mặt mà chúng ta hít thở. Và bởi vì hầu hết các vệ tinh môi trường đều có quỹ đạo cực, chúng chỉ cung cấp các giá trị chụp nhanh cho bất kỳ vị trí nào, thường là một lần một ngày hoặc ít hơn. 

Tuy nhiên, khi được sử dụng kết hợp với màn hình trên mặt đất và các mẫu tiên tiến, các vệ tinh có thể khuếch đại sức mạnh giám sát chất lượng không khí hiện có nhiều lần. 

Trong 20 năm qua, Hệ thống quan sát Trái đất (EOS) của NASA đã sử dụng một bộ công cụ dựa trên không gian để theo dõi mọi thứ từ hơi nước trong khí quyển và nhiệt độ toàn cầu đến khói và thực vật phù du đại dương.

Hệ thống quan sát Trái đất (EOS) của NASA kết hợp dữ liệu từ một mạng vệ tinh.
Hệ thống quan sát Trái đất (EOS) của NASA kết hợp dữ liệu từ một mạng vệ tinh.

Đưa dữ liệu vào sử dụng

Để giúp tạo điều kiện chuyển giao dữ liệu và kiến   thức của NASA cho những người làm việc tại giao lộ về sức khỏe cộng đồng và chất lượng không khí, các thành viên HAQAST hợp tác với nhiều bên liên quan khác nhau để xác định các vấn đề nghiên cứu về sức khỏe cộng đồng và chất lượng không khí cấp bách nhất có thể được thông báo bởi dữ liệu vệ tinh. 

Tại Georgia Tech, các thành viên của HAQAST như Ted Russell và Talat Odman đang hướng tới một dự án nhằm cung cấp dữ liệu vệ tinh liên quan đến khói lửa, nguồn vật chất hạt mịn lớn nhất ở miền Đông Nam nước Mỹ. 

Các hạt có đường kính nhỏ hơn 2,5 micromét có liên quan đến tử vong sớm do các bệnh tim mạch và có thể kích hoạt hoặc khuếch đại các triệu chứng của một loạt các bệnh về đường hô hấp. Chúng dễ dàng bay trên không và có thể trôi dạt đến khu vực ngoại ô hoặc thành thị. 

Với các vụ cháy rừng đang gia tăng, nhu cầu đo đạc chính xác các hạt mịn ở vùng Đông Nam nước Mỹ chỉ được theo dõi một cách thưa thớt là rất cấp thiết. 

Russel và Odman sử dụng dữ liệu vệ tinh được cung cấp từ các thiết bị MODIS, VIIRS và GOES của NASA để giúp xác định chính xác vị trí của các đám cháy đồng thời nắm bắt độ cao của các đám khói. 

Những dữ liệu đó cung cấp cho các mô hình của Russell và Odman để cải thiện những dự báo khói, cho cả các thành phố và khu vực nông thôn không có hệ thống giám sát mặt đất riêng.

Frank Freedman và các đồng nghiệp ở Đại học bang San Jose cũng kết hợp dữ liệu vệ tinh hàng ngày từ thiết bị cảm biến vệ tinh MODIS của NASA với dữ liệu giám sát mặt đất và các mô hình máy tính mạnh mẽ để cung cấp các ước tính về ô nhiễm không khí. 

Nhóm nghiên cứu đang phát triển một ứng dụng dựa trên web cho phép xây dựng lại lịch sử ô nhiễm không khí ở quy mô hiệu quả. Chẳng hạn, ứng dụng có thể cung cấp mức trung bình hàng ngày hoặc thậm chí hàng giờ của các trường ô nhiễm không khí lịch sử xung quanh các tuyến đường chính. 

Freedman dự kiến phiên bản beta của ứng dụng sẽ có sẵn cho công chúng vào đầu năm 2019, với phiên bản đầu tiên được hoàn thiện ra mắt vào đầu thập niên tới. Tính linh hoạt cũng là trung tâm của nhiệm vụ HAQAST. 

Các tổ chức đối tác mà HAQAST phục vụ, bao gồm các cơ quan hàng không nhà nước, sở y tế thành phố và đội phản ứng chữa cháy, cần thông tin để hỗ trợ các nhu cầu được nhắm mục tiêu và ngay lập tức. 

Nhiều dự án đòi hỏi chuyên môn từ nhiều thành viên của HAQAST, những người có thể tham gia lực lượng để có tác động tối đa. Sự hợp tác như vậy được gọi là các Đội Tiger.

Thiết bị cảm biến vệ tinh MODIS của NASA.
Thiết bị cảm biến vệ tinh MODIS của NASA.

Mặc dù một số cơ quan hàng không là nơi sử dụng dữ liệu vệ tinh thường xuyên, những tổ chức khác thiếu các tài nguyên cần thiết để đào tạo nhân viên để đánh giá sự phù hợp của các sản phẩm vệ tinh. 

Các câu hỏi thường được đặt ra về các điều kiện và thang đo khí tượng và trong đó dữ liệu vệ tinh là hữu ích nhất, cũng như độ chính xác chung của dữ liệu. 

Đội ngũ Fiore sẽ hợp tác với các quốc gia sử dụng dữ liệu vệ tinh để tạo ra một bộ câu hỏi thường gặp, thực tiễn tốt nhất và nghiên cứu trường hợp có thể hướng dẫn người dùng tiềm năng khác khi họ tìm hiểu các kiến thức cơ bản về áp dụng dữ liệu vệ tinh cho các vấn đề chất lượng không khí. 

Các dự án như của Fiore, minh họa cho tiềm năng khai thác dữ liệu vệ tinh mà NASA đã thu thập trong nhiều thập niên. Hy vọng là trong những năm tới, các đối tác của HAQAST sẽ đưa dữ liệu đó vào sử dụng tốt để giải quyết các vấn đề quan trọng liên quan đến môi trường.

Trang Thuần (Tổng hợp)

Các tin khác

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Là một trong những nơi tập trung nhiều khu, cụm công nghiệp ở phía Nam, thu hút hàng triệu người từ khắp nơi đổ về làm công nhân và lao động tự do nên TP Đồng Nai luôn là địa bàn mà các đối tượng tội phạm, đặc biệt là trộm cắp, cướp giật chọn làm nơi gây án. Đối tượng mà chúng nhắm đến thường là công nhân. Không để tình trạng này tiếp diễn, Ban Giám đốc Công an TP Đồng Nai đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự và Công an các xã, phường tăng cường nắm tình hình địa bàn, phối hợp tuần tra khép kín để kịp thời đấu tranh, triệt phá.

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Công ty khởi nghiệp của Đức SWARM Biotactics chế tạo côn trùng lai máy móc phục vụ mục đích quốc phòng - nhưng đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học gắn camera lên những loài côn trùng. Các nhà nghiên cứu điều khiển côn trùng bằng cách gửi xung điện đến râu của chúng, khuyến khích gián di chuyển. Nếu thành công, các đàn robot này có thể được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ như trinh sát hoặc tìm kiếm cứu nạn.

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Thời gian vừa qua, trong khu vực cấm, hạn chế bay ở sân bay Tân Sơn Nhất, TP Hồ Chí Minh liên tục xuất hiện UAV hoạt động. Tình trạng này không những gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn của những chuyến bay ở cả hai chiều cất, hạ cánh; mà còn khiến nhiều chuyến bay phải tạm dừng nhiều giờ liền, nhiều chuyến phải hạ cánh gấp hoặc di chuyển đến sân bay khác để dừng chờ; gây thiệt hại hàng chục, thậm chí hàng trăm tỷ đồng cho nhiều loại chi phí.

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Một khối băng và đá trên dãy Langtang bất ngờ sụp xuống, kéo theo lũ bùn đá tràn qua biên giới Trung Quốc và Nepal, phá hủy cửa khẩu, đường sá, nhà máy điện và nhiều khu dân cư. Nhưng Rasuwa không chỉ là câu chuyện về một thiên tai dữ dội, nó cảnh báo một thực tế rất đáng lo ngại. Himalaya,“mái nhà thế giới” và nguồn nước của phần lớn châu Á, đang biến đổi nhanh trong khi hạ tầng và các hành lang kết nối ngày càng tiến sâu vào những vùng núi dễ tổn thương. Khi băng, đá, nước và địa hình cùng mất ổn định, một biến cố trên sườn núi có thể nhanh chóng trở thành khủng hoảng xuyên biên giới.

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.