Με την πρώτη του θέα στη Γη, Η NASA Η αποστολή EMIT επιτυγχάνει ορόσημο για την καλύτερη κατανόηση των κλιματικών επιπτώσεων της ορυκτής σκόνης στην ατμόσφαιρα.
Στο 27 Ιουλίου 2022, Η NASA Έρευνα πηγής ορυκτών σκόνης επιφάνειας της γης (EMIT), εγκατεστημένη στο International Χώρος Ο σταθμός κατά τις 22-24 Ιουλίου 2022, πέτυχε ένα ορόσημο όταν έδωσε την πρώτη του θέα στη Γη (που ονομάζεται «πρώτο φως»). Η αποστολή στοχεύει να χαρτογραφήσει τη σύνθεση της ορυκτής σκόνης σε ξηρές περιοχές της Γης για να κατανοήσει καλύτερα πώς η σκόνη επηρεάζει τη θέρμανση ή τη συσσώρευση του κλίματος.
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.
Οι μετρήσεις EMIT θα αποκαλύψουν τις συνθέσεις και τη δυναμική των ορυκτών στη σκόνη γύρω από την παγκόσμια ατμόσφαιρα. Σε μόλις ένα δευτερόλεπτο, φασματόμετρο απεικόνισης του Η NASA Το EMIT είναι ικανό να συλλαμβάνει εκατοντάδες χιλιάδες ορατά και υπέρυθρα φάσματα φωτός που παράγονται από σκέδαση/αντανάκλαση από σωματίδια ορυκτής σκόνης και να παράγει φασματικά δακτυλικά αποτυπώματα της περιοχής της γης. Με βάση το χρώμα (μήκος κύματος) του φάσματος μπορούν επίσης να αναγνωριστούν διάφορα συστατικά όπως το έδαφος, οι βράχοι, η βλάστηση, τα δάση, τα ποτάμια και τα σύννεφα. Ωστόσο, η κύρια εστίαση της αποστολής θα ήταν η μέτρηση των ορυκτών στην ατμόσφαιρα που παράγονται από τις άνυδρες και ημίξηρες περιοχές παραγωγής σκόνης του κόσμου. Θα βοηθούσε τελικά στην καλύτερη κατανόηση της επίδρασης της ορυκτής σκόνης στο κλίμα και θα βοηθούσε στην ανάπτυξη ενός καλύτερου κλιματικού μοντέλου.
***
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
***
