Atribusi ContrailWatch

ContrailWatch adalah serangkaian atribusi jejak pesawat tingkat penerbangan untuk penerbangan sebelumnya.

Meskipun tidak digunakan secara langsung untuk perencanaan penerbangan, atribusi jejak kondensasi penting untuk tujuan pelatihan, evaluasi, dan pendidikan. Kami berharap data ini akan digunakan untuk mempercepat penelitian jejak pesawat.

Metodologi

Untuk mendukung berbagai kebutuhan riset dan analisis, Contrails API menawarkan tiga metodologi atribusi yang berbeda menggunakan parameter view:

OBSERVATION

OBSERVATION adalah mode default dan dampak atribut hanya berdasarkan deteksi jejak pesawat yang cocok. Segmen penerbangan tanpa kontrail yang cocok terdeteksi melaporkan dampak nol.

Mode ini memprioritaskan presisi tinggi berdasarkan bukti langsung yang diamati.

Tampilan ini mencocokkan deteksi satelit dengan jalur penerbangan menggunakan metode yang dijelaskan dalam Sarna et al. 2025 dan dibangun di atas Geraedts et al. 2023.

COCIP

Dampak atribut COCIP hanya berdasarkan pemodelan fisik (prediksi ansambel CoCiP menggunakan 10 anggota). Jalur penerbangan diinterpolasi sepenuhnya menggunakan jalur lingkaran besar di atas kesenjangan data.

Mode ini memprioritaskan perolehan tinggi.

Tampilan ini menggunakan pemodelan fisik yang dijelaskan dalam Schumann 2012.

OBSERVATION_ENHANCED_COCIP

OBSERVATION_ENHANCED_COCIP adalah pendekatan hibrida yang menggabungkan pengamatan satelit dengan prediksi ansambel CoCiP untuk memperkirakan total dampak radiatif fisik.

Contrails API memberikan estimasi terbaik dari gaya energi radiatif fisik yang diperoleh dengan mengekstrak gaya radiatif efektif dari output perkiraan CoCiP yang di-grid 4D dan menginterpolasikannya secara linear di sepanjang titik penerbangan yang di-resample. Metodologi untuk memperkirakan gaya energi adalah area penelitian aktif dan dapat berubah dalam versi mendatang.

Pendekatan ini:

  • Menskalakan atau mendiskon prediksi model fisik berdasarkan deteksi satelit yang cocok jika cakupan memungkinkan.
  • Bergantung langsung pada pemodelan fisik di wilayah di luar cakupan satelit serta kesenjangan data jalur penerbangan yang pada dasarnya tidak cocok untuk pencocokan.

Tampilan ini menggabungkan deteksi jejak pesawat yang cocok dengan prediksi CoCiP berdasarkan metodologi yang disajikan dalam Geraedts et al. 2026 (pracetak).

Penggunaan

Atribusi ContrailWatch telah digunakan untuk melatih perkiraan jejak pesawat berbasis ML, mengevaluasi uji coba penghindaran jejak pesawat, dan memberikan insight tentang pola pembentukan jejak pesawat.

Contoh

Contoh gambar ini adalah frame dari urutan gambar satelit GOES-16 di atas area Gulf Coast. Data ini digunakan untuk mengevaluasi apakah penerbangan penghindar jejak kondensasi menghasilkan jejak kondensasi yang dapat dideteksi.

Atribusi GOES-16 menggunakan citra satelit

Garis tebal menunjukkan jalur penerbangan asli dan lintasan penerbangan yang dipengaruhi angin, beserta jejak pesawat yang terdeteksi oleh sistem computer vision. Detail selengkapnya tersedia dalam makalah asli.

Batasan

Atribusi ContrailWatch memiliki batasan berikut:

  • Cakupan geografis: Batasan regional hanya berlaku untuk operasi yang mengandalkan gambar satelit (tampilan OBSERVATION dan segmen penyesuaian observasional OBSERVATION_ENHANCED_COCIP). Batasan ini terbatas pada sub-wilayah yang dicakup oleh GOES-East (Amerika Serikat Kontinental), GOES-West, MTG (Eropa Kontinental), dan Himawari (sub-wilayah Asia Timur/Asia Pasifik). Atribusi GOES-East, GOES-West, dan Himawari memberikan kualitas tingkat produksi, sedangkan MTG masih dalam versi beta. Untuk area di luar wilayah cakupan yang ditentukan ini, atau untuk tampilan fisika murni (COCIP), penilaian penerbangan dihitung secara global dengan menetapkan prediksi model sebagai default.

    Kotak pembatas cakupan satelit (tampilan mercator datar)

    Peta sebelumnya mengilustrasikan batas spesifik yang digunakan untuk memproses data tampilan berbasis pengamatan ini.

  • Estimasi pembentukan & paksaan energi: Atribusi didasarkan pada pengamatan pembentukan jejak pesawat dari citra satelit atau simulasi fisik, bukan pengukuran langsung paksaan radiatif secara real-time.

  • Perhatian: Atribusi hanya pengamatan mungkin tidak mewakili keseluruhan pembentukan jejak pesawat di suatu wilayah.

    Memahami persentase pembentukan jejak pesawat yang dapat diamati dalam gambar satelit adalah pertanyaan penelitian terbuka. Riset menunjukkan bahwa sekitar setengah dari semua jejak pesawat dapat dideteksi oleh satelit geostasioner, dengan sebagian besar pemanasan berasal dari jejak pesawat yang dapat dideteksi pada suatu waktu selama masa pakainya (Driver et al. 2025).

  • Ketersediaan & pemeliharaan sementara: Atribusi jejak pesawat di tingkat penerbangan tersedia mulai tahun 2024.

    • Data 2024: Disediakan berdasarkan upaya terbaik. Data ini tidak dikelola dan tidak akan diproses ulang saat model atau pipeline deteksi di masa mendatang di-deploy.
    • 2025 dan seterusnya: Dipelihara secara aktif dan diproses ulang setiap kali model deteksi baru atau peningkatan algoritma di-deploy.

Lisensi

Data yang diekspos oleh ContrailWatch API dilisensikan berdasarkan CC BY-NC 4.0.

Referensi

  • Geraedts, Scott, Erica Brand, Thomas R. Dean, Sebastian Eastham, Carl Elkin, Zebediah Engberg, Ulrike Hager, et al. 2023. Sistem Skalabel untuk Mengukur Pembentukan Jejak Pesawat per Penerbangan. Environmental Research Communications, http://doi.org/10.1088/2515-7620/ad11ab.

  • Sarna, A., Meijer, V., Chevallier, R., Duncan, A., McConnaughay, K., Geraedts, S., dan McCloskey, K.: Membuat tolok ukur dan meningkatkan algoritma untuk mengatribusikan jejak kondensasi yang diamati satelit ke penerbangan, Atmospheric Measurement Techniques, https://doi.org/10.5194/amt-18-3495-2025.

  • Schumann, U. 2012. Model Prediksi Cirrus Jejak Pesawat. Geoscientific Model Development 5 (3): 543-80.

  • John C Platt, Marc L Shapiro, Zebediah Engberg, Kevin McCloskey, Scott Geraedts, Tharun Sankar, Marc E J Stettler, Roger Teoh, Ulrich Schumann, Susanne Rohs: The effect of uncertainty in humidity and model parameters on the prediction of contrail energy forcing 2024 Environ. Res. Commun. 6 095015

  • Driver, O. G. A., Stettler, M. E. J., dan Gryspeerdt, E.: Faktor-faktor yang membatasi deteksi jejak pesawat dalam citra satelit, Atmos. Campak Teknologi., 18, 1115–1134, https://doi.org/10.5194/amt-18-1115-2025, 2025.

  • Geraedts, Scott, Aaron Sarna, Susanne Rohs, Roger Teoh, dan Kevin McCloskey. 2026. Meningkatkan kualitas cuaca analisis ulang untuk validasi jejak pesawat dengan menggabungkan pengamatan satelit. Copernicus Preprints, https://jecats.copernicus.org/preprints/jecats-2026-6/.