Copernicus: studie bekräftar minskningar av utsläppen under den första vågen av COVID-19 i Europa

Copernicus Atmosphere Monitoring Service bekräftar tillsammans med Spaniens Supercomputing Center i Barcelona minskningar av kväveoxider (NOx) och CO2-utsläpp av fossila bränslen i hela Europa under den första vågen av COVID-19-pandemin. Genom att använda artificiell intelligens ger studien en uppdelning av sektoriella och rumsliga utsläpp per dag samt information på landsnivå av olika föroreningar.

Animering av den absoluta kumulativa minskningen av NOx-utsläpp 2020 jämfört med normalfallet den 10 april 2020. Källa: Copernicus Atmosphere Monitoring Service / ECMWF / BSC

Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), genomfört av Europeiska centrumet för medelväderprognoser (ECMWF) på uppdrag av Europeiska kommissionen, med finansiering från Europeiska unionen, släpper idag de viktigaste resultaten från ett projekt för att beräkna utsläppsminskningar av föroreningar och växthusgaser i hela Europa under den första delen av COVID-19-pandemin. CAMS övervakar kontinuerligt atmosfärens sammansättning och luftkvaliteten i Europa och runt om i världen. Nu finns information om sambanden mellan luftkvalitet och COVID-19-krisen på en dedikerad microsajt. Det har funnits många önskemål om att kvantifiera effekterna av spärråtgärderna på grund av COVID-19 när det gäller miljö och luftkvalitet. Därför har CAMS arbetat tillsammans med Barcelona Supercomputing Center (BSC) för att ge en djupare inblick i europeiska utsläppsminskningar under den första vågen.

Studien ger viktig information om hur minskningen av luftföroreningar är kopplad till COVID-19-relaterade åtgärder och kvantifierar hur mycket utsläppen avviker från det förväntade ”business-as-usual” -scenariot. Till exempel aktivitetssektorer och skillnader på landsnivå. Även om de uppmätta koncentrationerna av föroreningar i atmosfären har minskat under avstängningsperioden, var den exakta mängden utsläpp svår att avgöra eftersom atmosfärskoncentrationerna inte bara beror på utsläpp utan också på meteorologiska förhållanden och andra faktorer. Resultaten av studien visar en korrekt bild av hur långt utsläppen i början av året avviker från vad som förväntades.

Marc Guevara, forskare vid geovetenskapsavdelningen vid BSC och ledande BSC-forskare i denna studie, kommenterar: ”Det svåra är att bedöma hur det skulle sett ut utan en pandemi, det vill säga när allt är som vanligt var en betydande utmaning, som löstes med hjälp av artificiell intelligens (AI). Detta projekt har varit betydelsefullt för att inte bara hjälpa till att kvantifiera effekterna av nedstängningen under COVID-19-pandemin utan också till stor hjälp för forskningen när det gäller modellering av luftkvalitet.”

Det nya datasetet, med detaljerade utsläppsförändringar under den första vågen av COVID-19 i Europa, i kombination med CAMS-nätets europeiska utsläppsdata för luftföroreningar och växthusgaser ger många möjligheter till numeriska modelleringar.

Vincent-Henri Peuch, chef för Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), kommenterar: ”Vi är mycket glada över resultaten av detta projekt eftersom det gav möjlighet att uppskatta utsläppsminskningar under den första vågen i Europa mycket mer exakt än vad som varit möjligt tidigare. Datamängden ökar vår förståelse av observerade koncentrationsförändringar för att bestämma effekten av COVID-19-relaterade åtgärder mer exakt. Det gör det också möjligt att bedöma hur långt dessa tillfälliga koncentrationsförändringar har förbättrat luftkvaliteten och sänkt den relaterade sjukligheten och dödligheten. Vi kommer att fortsätta arbeta med BSC och undersöka de andra halvan av 2020.”

De viktigaste resultaten i studien

CAMS-underlaget är fritt tillgängligt och täcker perioden 21 februari till 31 juli 2020 dag för dag, inklusive COVID-19-förebyggande åtgärder i hela Europa som sträckte sig från lätt social distansering till strikt låsning. De viktigaste resultaten inkluderar analyser av utsläppsminskningar av följande faktorer:

• Sektornivå: De största utsläppsminskningar återfanns i flyg- och vägtransporter
• Bidrag på landsnivå: Italien, Frankrike, Spanien, Storbritannien och Tyskland är tillsammans de som stått för de största sänkningarna avde totala utsläppen i EU.
• Rumslig nivå: De största utsläppsminskningarna skedde i städer och vid huvudvägar mellan tätorter
• Nedbrutet i typ av föroreningar: Den största minskningen var i form av kväveoxider (NOx) och koldioxidutsläpp från fossila bränslen

Sektornivå: De största utsläppsminskningarna återfanns i flyg och vägtransporter

Dagliga NOx-utsläpp [t · dag-1] per sektor beräknat för 2020-normalfallet (BAU, streckad linje) och COVID-19 (hel linje) scenarier mellan 1 januari och 31 juli 2020 för EU-28. Områdena som markeras mellan de två linjerna representerar utsläppsskillnaderna mellan de två scenarierna. Källa: Copernicus Atmosphere Monitoring Service / ECMWF / BSC

På sektornivå upptäcktes de största utsläppsminskningarna för luftfart (-52%) och vägtransport (mellan -20% och -23%, beroende på förorening). En minskning av liknande intensitet observerades för båda sektorerna i början av pandemin i Europa. Medan flygutsläppen förblev nästan oförändrade, började emellertid utsläppen från vägtransport gradvis återhämta sig under slutet av april och början av maj och nådde värden på cirka -7% lägre än vanligt i slutet av juli.

På landsnivå: Italien, Frankrike, Spanien, Storbritannien och Tyskland står tillsammans för den största minskningen

Nationella bidrag till totala utsläppsminskningar per förorening mellan 1 januari och 31 juli 2020 för Tyskland (DEU), Storbritannien (GBR), Spanien (ESP), Frankrike (FRA) och Italien (ITA) och övriga EU. Källa: Copernicus Atmosphere Monitoring Service / ECMWF / BSC

De totala utsläppsminskningarna visar att Italien, Frankrike, Spanien, Storbritannien och Tyskland tillsammans står för största delen av det totala EU-28-utsläppet: 66,7% för NOx, 60,2% för CO 59,1% för NMVOC, 59,2% för SO2, 65,1% för PM10, 67,4% för PM2,5, 65,3% för NH3, 85,0% för CH4, 69,2% för CO2 från fossilt bränsle och 64,1% för CO2 från biobränsle. Dessa fem länder införde också några av de mest långtgående begränsningarna i rörlighet.

Dessutom spelar en annan faktor in, nämligen varje lands del av de totala EU-utsläppen. Trots att Tyskland inte hade de strängaste begränsningarna är Tyskland det land som uppvisar de största växthusgasutsläppen i hela EU (cirka 25% av det totala koldioxidfossilbränslet) och är därefter det land som stod för den största minskningen av växthusgasutsläppen. På landsnivå rapporterades de största relativa utsläppsminskningarna för Italien, Spanien och Frankrike: mellan -19% och -16% för NOx och -15% och -12% för CO2-utsläpp av fossila bränslen.

Rumslig nivå: De största utsläppsminskningarna i städer och vid huvudvägar mellan städer

Karta över den absoluta kumulativa minskningen av NOx-utsläpp [kg · cell-1] mellan den 1 januari och den 31 juli 2020 jämfört med scenariot business-as-usual (BAU). källa: Copernicus Atmosphere Monitoring Service / ECMWF / BSC

När det gäller rumslig analys inträffade de största utsläppsminskningarna i städer och på huvudvägar mellan städer. Isolerade och signifikanta utsläppsfall observerades också där stora punktkällor finns. Cirka 26% av den totala minskningen av NOx-utsläppen från EU-28 inträffade i stadscentra med hög densitet, och bidraget var störst i Storbritannien (44,5%), Tyskland (32,8%) och Spanien (32,5%).

Typer av föroreningar: Den största minskningen kom från kväveoxider (NOx) och koldioxidutsläpp av fossila bränslen

Dagliga utsläpp [t · dag-1] per förorening beräknat för 2020-normalläget (BAU, streckade linjer) och COVID-19 (heldragna linjer) mellan 1 januari och 31 2020 för EU-28. Områdena som markeras mellan de två linjerna representerar utsläppsskillnaderna mellan ”business as usual” (BAU) och faktiska (COVID-19) scenarier. källa: Copernicus Atmosphere Monitoring Service / ECMWF / BSC

Den största minskningen återfanns i utsläpp av NOx (-13,1%) och CO2-fossilt bränsle (-10,3%). För dessa två föroreningar konstaterades den mest uttalade minskningen av utsläppen under april (-34,0% och -26,8%), då mobilitetsrestriktionerna var maximala och förblev nästan oförändrade under hela månaden.

Det är viktigt att notera att den dagliga utvecklingen av utsläppen inte bara påverkades av COVID-19-begränsningarna utan också av den inneboende säsongsmässigheten som är kopplad till utsläppen från varje föroreningssektor. Till exempel minskar PM2.5 och koldioxid från förbränningsutsläpp från bostäder när vintern slutar och utetemperaturen börjar stiga.

Diagrammen, animationen, hela rapporten och dataunderlaget är tillgängliga via webbplatsartikeln: https://atmosphere.copernicus.eu/emissions-changes-due-lockdown-measures-during-first-wave-covid-19-europe

Du kan hitta mer information om de använda metoderna här: https://acp.copernicus.org/preprints/acp-2020-686/

Mediekontakt

Nuria Lopez
Communications | Copernicus Contracts and Press
Office of the Director General
European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
Reading, UK | Bologna, Italy
Email: copernicus-press@ecmwf.int
Phone: +44 (0)118 949 9778
Mobile: +44 (0)7392 277 523
Twitter: @CopernicusECMWF

Björn Mogensen
Oxenstierna Kommunikation
+46 708-184298
bjorn.mogensen@oxkom.se

Information till redaktioner
Copernicus är EU:s flaggskeppsprogram för jordobservationer. Det levererar fritt tillgänglig operationell data och informationstjänster som ger användare tillförlitlig och uppdaterad information relaterat till miljöfrågor.

Copernicus Climage Change Services (C3S) är implementerad på uppdrag av EU av European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), det europeiska centret för medellånga väderprognoser. ECMWF är en självständig mellanstatlig organisation som producerar och sprider väderprognoser till de 34 medlemsstaterna och samverkande stater.

För mer information om Copernicus: www.copernicus.eu
Copernicus Climate Change Service:s hemsida nås på https://climate.copernicus.eu/
Copernicus Atmosphere Monitoring Service:s hemsida nås på  http://atmosphere.copernicus.eu/
ECMWF:s nås på https://www.ecmwf.int/