With its first view of Earth, Η NASA EMIT Mission achieves milestone towards better understanding of climate effects of mineral dust in the atmosphere.
Στο 27 Ιουλίου 2022, Η NASA Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), installed on the International Χώρος Station during 22-24 July 2022, achieved a milestone when it provided its first view of Earth (called ‘’first light’’). The mission aims to map the mineral dust composition of arid regions of Earth to better understand how dust affect climate heating or colling.
Η επίδραση της υπερθέρμανσης του κλίματος θερμοκήπιο Τα αέρια είναι καλά κατανοητά, ωστόσο υπάρχει αβεβαιότητα ως προς την ποσοτικοποίηση των κλιματικών επιπτώσεων της ορυκτής σκόνης που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα λόγω των περιορισμένων μετρήσεων της σύνθεσης της σκόνης.
Ορυκτή σκόνη, συστατικό του αερολύματος σκόνης εδάφους (ένα αεροζόλ είναι ένα εναιώρημα υγρών ή στερεών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα, με διαμέτρους σωματιδίων στην περιοχή των 10-9 να 10-3 μ.), παίζει σημαντικό ρόλο στο κλιματικό σύστημα. Προκειμένου να εκτιμηθούν οι διάφορες πτυχές των κλιματικών επιπτώσεων της ορυκτής σκόνης, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε την προέλευση, τη συγκέντρωση και την κατανομή της σε όλο τον κόσμο. Οι μοντελιστές κλίματος προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν διαφορετικά μοντέλα μεταφοράς στα οποία χρησιμοποιείται η παραμετροποίηση της εκπομπής σκόνης, η κατανομή και η απορρόφησή της και οι ιδιότητες σκέδασης.
Τα δεδομένα για τη σκόνη ορυκτών και τα μοντέλα περιορίζονται επί του παρόντος σε περιφερειακό επίπεδο και δεν μπορούν να επιλυθούν σε παγκόσμια κλίμακα. Μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κανένα υπάρχον σύνολο δεδομένων που να μπορεί να περιγράψει όλες τις πτυχές του κύκλου της ορυκτής σκόνης στην παγκόσμια ατμόσφαιρα.
Η ορυκτή σκόνη, η οποία αποτελεί βασικό συστατικό του παγκόσμιου φορτίου αερολύματος, μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ενεργειακή ισορροπία του γήινου συστήματος άμεσα με την απορρόφηση και τη διασπορά της ηλιακής και θερμικής ακτινοβολίας και έμμεσα αλληλεπιδρώντας με τα σύννεφα μέσω του σχηματισμού πυρήνων συμπύκνωσης νεφών (CCN) και αλλάζοντας τους ιδιότητες. Παρά την εύλογα καλή επιστημονική κατανόηση των διεργασιών που περιλαμβάνουν τις επιπτώσεις της ορυκτής σκόνης στο κλιματικό σύστημα, υπάρχει τεράστια αβεβαιότητα στην εκτίμηση των άμεσων και έμμεσων κλιματικών επιπτώσεων της ορυκτής σκόνης, ιδιαίτερα σε παγκόσμια κλίμακα. Μια διαταραχή στο ισοζύγιο ακτινοβολίας που προκαλείται από ορυκτή σκόνη περιγράφεται από την άποψη της δύναμης ακτινοβολίας σκόνης (μετρούμενη σε W/m2) είναι μια καθαρή αλλαγή (κάτω προς τα πάνω) στη ροή ακτινοβολίας που προκαλείται από αεροζόλ ορυκτής σκόνης. Έτσι, οποιαδήποτε αλλαγή στο φορτίο ορυκτής σκόνης στην ατμόσφαιρα θα αλλάξει την ισορροπία ακτινοβολίας μιας περιοχής και μπορεί να οδηγήσει σε διαφορική θέρμανση/ψύξη που επηρεάζει το παγκόσμιο σύστημα κυκλοφορίας και το κλίμα. Η ακτινοβολία λόγω της ορυκτής σκόνης εξαρτάται από διάφορες ιδιότητες σκόνης, για παράδειγμα τις οπτικές της ιδιότητες (δείκτης διάθλασης), τη χημική σύνθεση, το μέγεθος, το σχήμα, την κατακόρυφη και οριζόντια κατανομή, την ικανότητά της να αναμιγνύεται με άλλα σωματίδια, την υγρασία κ.λπ. Όχι μόνο η κυκλοφορία του Η ορυκτή σκόνη στην ατμόσφαιρα, αλλά η εναπόθεσή της στην επιφάνεια έχει επίσης σημαντικές συνέπειες, καθώς μπορεί να αλλάξει το άλμπεντο της επιφάνειας (την ανακλαστική ισχύ της επιφάνειας) και να επηρεάσει τον ρυθμό τήξης των παγετώνων και των πολικών παγετώνων.
Σε αυτό το πλαίσιο οι μετρήσεις ορυκτής σκόνης EMIT είναι αρκετά σημαντικές. Όχι μόνο θα γεφυρώσει το χάσμα στις γνώσεις μας, αλλά θα παρέχει επίσης το τόσο απαραίτητο παγκόσμιο σύνολο δεδομένων που θα βοηθήσει τους μοντελιστές να κατανοήσουν και να παραμετροποιήσουν τις επιπτώσεις της σκόνης στα κλιματικά μοντέλα.
EMIT measurements will reveal the compositions and dynamics of minerals in the dust around the global atmosphere. In just a second, imaging spectrometer of Η NASA EMIT is capable of capturing hundred thousands of visible and infrared spectra of light produced by scattering/reflection from mineral dust particles and produce spectral fingerprints of the region of the earth. Based upon the colour (wavelength) of the spectrum different components like soil, rocks, vegetation, forests, rivers and clouds can also be identified. But the mission’s major focus would be to measure the minerals in the atmosphere produced from the arid and semi-arid dust producing regions of the world. It would eventually help better understand the impact of mineral dust on climate and help develop a better climate model.
***
Πηγές:
- JPL 2022. Ο ανιχνευτής ορυκτής σκόνης της NASA αρχίζει να συλλέγει δεδομένα. Δημοσιεύτηκε στις 29 Ιουλίου 2022. Διαθέσιμο στο διαδίκτυο στο https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mineral-dust-detector-starts-gathering-data?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=nasajpl&utm_content=Latest-20220729-1
- JPL 2022. Έρευνα πηγής σκόνης ορυκτών επιφανειών της Γης – Στόχοι. Διαθέσιμο online στο https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/
- RO Green et al., «The Earth Surface Mineral Dust Source Investigation: An Earth Science Imaging Spectroscopy Mission», 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, σελ. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731
- Αερολύματα. Διαθέσιμο online στο https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol
***
