Met sy eerste siening van die aarde, NASA se EMIT Mission bereik 'n mylpaal vir 'n beter begrip van klimaatseffekte van minerale stof in die atmosfeer.
Op 27 Julie 2022, NASA se Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), geïnstalleer op die Internasionale ruimte Stasie gedurende 22-24 Julie 2022, het 'n mylpaal behaal toe dit sy eerste uitsig op die Aarde verskaf het (genoem ''eerste lig''). Die missie het ten doel om die samestelling van minerale stof van droë streke van die Aarde te karteer om beter te verstaan hoe stof klimaatverhitting of -ophoping beïnvloed.
Die klimaat verwarming effek van kweekhuis gasse word goed verstaan, maar daar is onsekerheid in die kwantifisering van klimaateffekte van minerale stof wat in die atmosfeer vrygestel word as gevolg van beperkte metings van stofsamestelling.
Minerale stof, 'n komponent van die grondstof-aërosol ('n aërosol is 'n suspensie van vloeibare of vaste deeltjies in die atmosfeer, met partikeldiameters in die reeks van 10-9 te 10-3 m.), speel 'n belangrike rol in klimaatstelsel. Om verskillende aspekte van klimaatseffekte van minerale stof te skat, is dit belangrik om die oorsprong, konsentrasie en verspreiding daarvan oor die wêreld te ken. Klimaatmodelleerders probeer om verskillende vervoermodelle te gebruik waarin parameterisering van stofvrystelling, die verspreiding en absorpsie- en verstrooiingseienskappe daarvan gebruik word.
Die data oor minerale stof en modelle is tans beperk tot streeksvlak en kan nie op 'n globale skaal opgelos word nie. Tot op hede is daar geen enkele bestaande datastel wat al die aspekte van mineraalstofsiklus in die globale atmosfeer kan beskryf nie.
Minerale stof, wat 'n belangrike komponent van globale aërosollading is, kan die energiebalans van die aardestelsel direk beïnvloed deur absorpsie en verstrooiing van son- en termiese straling en indirek deur interaksie met wolke deur die vorming van wolkkondensasiekerne (CCN) en die verandering daarvan. eiendomme. Ten spyte van 'n redelike goeie wetenskaplike begrip van prosesse wat mineraalstof-effekte op klimaatstelsel behels, is daar 'n groot onsekerheid in die skatting van direkte en indirekte klimaateffekte van mineraalstof, veral op globale skaal. 'n Versteuring in stralingsbalans wat deur minerale stof veroorsaak word, word beskryf in terme van stofstralingsdwinging (gemeet in W/m2) is 'n netto verandering (afwaarts) in stralingsvloei wat deur minerale stof-aërosol veroorsaak word. Dus, enige verandering in mineraalstoflading in atmosfeer sal die stralingsbalans van 'n streek verander en kan lei tot differensiële verhitting/verkoeling wat die globale sirkulasiestelsel en klimaat beïnvloed. Die stralingsforsering as gevolg van minerale stof hang af van verskeie stofeienskappe, byvoorbeeld sy optiese eienskappe (brekingsindeks), chemiese samestelling, grootte, vorm, vertikale en horisontale verspreiding, sy mengvermoë met ander deeltjies, vog ens. Nie net die sirkulasie van minerale stof in die atmosfeer, maar die afsetting daarvan op die oppervlak het ook beduidende gevolge, aangesien dit die oppervlak-albedo (die weerkaatsende krag van die oppervlak) kan verander en die smelttempo van gletser en polêre yskappe kan beïnvloed.
Dit is in hierdie konteks dat die EMIT-mineraalstofmetings redelik betekenisvol is. Dit sal nie net die gaping in ons kennis oorbrug nie, maar sal ook die broodnodige globale datastel verskaf wat modelleerders sal help om die stofeffekte in klimaatmodelle te verstaan en te parameteriseer.
EMIT-metings sal die samestelling en dinamika van minerale in die stof rondom die globale atmosfeer openbaar. In net 'n sekonde, beelding spektrometer van NASA se EMIT is in staat om honderdduisende sigbare en infrarooi spektra van lig wat geproduseer word deur verstrooiing/refleksie van minerale stofdeeltjies vas te vang en spektrale vingerafdrukke van die streek van die aarde te produseer. Op grond van die kleur (golflengte) van die spektrum kan verskillende komponente soos grond, rotse, plantegroei, woude, riviere en wolke ook geïdentifiseer word. Maar die missie se hooffokus sou wees om die minerale in die atmosfeer te meet wat uit die droë en semi-droë stofproduserende streke van die wêreld geproduseer word. Dit sal uiteindelik help om die impak van minerale stof op klimaat beter te verstaan en help om 'n beter klimaatmodel te ontwikkel.
***
Bronne:
- JPL 2022. NASA se mineraalstofdetektor begin data insamel. Geplaas 29 Julie 2022. Aanlyn beskikbaar by 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. EMIT Earth Surface Mineral Stof Bron Ondersoek – Doelwitte. Aanlyn beskikbaar by 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, pp. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731
- Aërosols. Aanlyn beskikbaar by https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol
***
