船舶仍在排放过多的氮氧化物。到目前为止，还不可能在海上测量这种情况，但这种情况将会改变。Solomiia Kurchaba结合卫星数据并开发了算法来识别哪些船只排放过多。Kurchaba于6月11日获得博士学位。
虽然汽车、发电厂、工业正在减少氮氧化物（NOx）排放，但航运业却落后于此。尽管对新船的排放规定更加严格，但排放量几乎没有减少。氮氧化物造成烟雾和酸雨，对人类和自然有害。国际海事组织（IMO）旨在规范船舶排放，但这具有挑战性。在波兰学习经济物理学和理论物理学的乌克兰人索洛米亚·库尔查巴解释说：“在港口和沿海地区，可以测量排放，但在公海上，这是不可行的。”你不知道一艘船使用的是哪种燃料，也不知道它排放了多少氮氧化物。”
但是现在有了由荷兰皇家气象研究所（KNMI）领导的卫星仪器Tropomi。自2017年以来，它每100分钟绕地球一周，测量低层大气中的各种化合物，包括甲烷、臭氧、一氧化碳和二氧化氮（NO2）。库尔查巴说：“每天，它都会生成完整的全球地图，你可以通过它监测与空气质量和气候有关的化合物。”有了这个仪器，我们可以按国家甚至城市绘制空气污染地图。”从这些数据中，人们可以推断出生物质燃烧或煤矿开采以及航运等活动的排放：“当我在2019年开始研究时，刚刚发现Tropomi可以从一些单独的船只上检测到二氧化氮羽流。”
这是一个很有希望的发现，但也有一些警告。数据很杂，很难将船舶排放与其他数据区分开来。此外，并非所有的船羽都是可区分的。也许从最大的船上来，但你能走多远呢？”这一挑战是库尔查巴博士研究的基础。“我必须开发基于机器学习的方法，不仅能让我们自动检测到船上的烟雾，还能识别它们来自哪艘船，以及这艘船是否比预期的排放更多。”
Kurchaba将Tropomi的数据与船只运动的其他信息合并，并开发了算法来提取相关细节。“我为这个结果感到骄傲。我们从一无所有开始，现在我们有了一个坚实的基础，使基于卫星数据的船舶排放监测更加接近。还有很多研究要做，看看我们能在多大程度上提高卫星信号的提取质量。也许其他化合物可以帮助我们更好地‘追踪船只的痕迹’。”
一旦该系统实施，荷兰的人类环境和运输检查局（ILT）将能够使用它。“检查员随后可以登上被确定为异常排放者的船只，检查燃料质量和发动机的安装方式等。”ILT资助了这项研究，以满足国际海事组织制定的更严格的氮和硫排放标准。
库尔查巴说，有时要解决她遇到的所有问题相当具有挑战性。但她还没吃够Tropomi。“在SRON荷兰空间研究所，我目前正在研究troomi关于甲烷的数据。我正在开发一种方法，利用机器学习来检测来自煤矿、垃圾填埋场、石油和天然气行业等超级排放者的甲烷羽流。”
Solomiia Kurchaba于2024年6月11日利用TROPOMI/S5P卫星数据为她的论文《基于机器学习的海船NO2估计》进行了辩护。
