Уплыў атмасфернага мінеральнага пылу на клімат: місія EMIT дасягнула этапу  

З першым поглядам на Зямлю місія НАСА EMIT дасягнула важнай вехі на шляху да лепшага разумення кліматычных уплываў мінеральнага пылу ў атмасферы.  

На 27 ліпеня 2022, NASA'Даследаванне крыніц мінеральнага пылу на паверхні Зямлі (EMIT), усталяванае на Міжнароднай касмічнай станцыі 22-24 ліпеня 2022 г., дасягнула важнай вехі, калі ўпершыню прадставіла Зямлю (так званае «першае святло»). Мэта місіі - скласці карту складу мінеральнага пылу засушлівых рэгіёнаў Зямлі, каб лепш зразумець, як пыл уплывае на награванне або астуджэнне клімату.  

The climate warming effect of цяпліца gasses is well understood however there is uncertainty in quantifying climate effects of mineral dust emitted in the atmosphere because of limited measurements of dust composition.  

Мінеральны пыл, кампанент глебавага пылавога аэразоля (аэразоль - гэта завісь вадкіх або цвёрдых часціц у атмасферы з дыяметрам часціц у межах 10^-9 у 10^-3 м.), гуляе важную ролю ў кліматычнай сістэме. Для таго, каб ацаніць розныя аспекты ўздзеяння мінеральнага пылу на клімат, важна ведаць яго паходжанне, канцэнтрацыю і размеркаванне па ўсім свеце. Мадэліроўшчыкі клімату спрабуюць выкарыстоўваць розныя транспартныя мадэлі, у якіх выкарыстоўваецца параметрізацыя выкіду пылу, яго размеркавання і ўласцівасцей паглынання і рассейвання.  

Дадзеныя аб мінеральным пыле і мадэлях у цяперашні час абмежаваныя рэгіянальным узроўнем і не могуць быць вырашаны ў глабальным маштабе. Да цяперашняга часу не існуе адзінага існуючага набору даных, які можа апісаць усе аспекты цыкла мінеральнага пылу ў глабальнай атмасферы.  

Мінеральны пыл, які з'яўляецца асноўным кампанентам глабальнай аэразольнай нагрузкі, можа істотна ўплываць на энергетычны баланс зямной сістэмы непасрэдна шляхам паглынання і рассейвання сонечнага і цеплавога выпраменьвання і ўскосна праз узаемадзеянне з воблакамі праз утварэнне ядраў кандэнсацыі воблакаў (CCN) і змяненне іх ўласцівасці. Нягледзячы на ​​дастаткова добрае навуковае разуменне працэсаў, звязаных з уздзеяннем мінеральнага пылу на кліматычную сістэму, існуе велізарная нявызначанасць у ацэнцы прамога і ўскоснага ўздзеяння мінеральнага пылу на клімат, асабліва ў глабальным маштабе. Зрушэнне радыяцыйнага балансу, выкліканае мінеральным пылам, апісваецца ў тэрмінах радыяцыйнага ўздзеяння пылу (вымяраецца ў Вт/м²) чыстае змяненне (уніз-уверх) патоку радыяцыі, выкліканага аэразолем мінеральнага пылу. Такім чынам, любое змяненне нагрузкі мінеральнага пылу ў атмасферу зменіць радыяцыйны баланс рэгіёна і можа прывесці да дыферэнцыяльнага нагрэву/ахалоджвання, што паўплывае на глабальную сістэму цыркуляцыі і клімат. Радыяцыйнае ўздзеянне з-за мінеральнага пылу залежыць ад некалькіх уласцівасцей пылу, напрыклад, яго аптычных уласцівасцей (паказчык праламлення), хімічнага складу, памеру, формы, вертыкальнага і гарызантальнага размеркавання, яго здольнасці змешвацца з іншымі часціцамі, вільгаццю і г. д. Не толькі цыркуляцыя мінеральнага пылу ў атмасферы, але яго асаджэнне на паверхні таксама мае значныя наступствы, паколькі можа змяніць альбеда паверхні (адбівальную здольнасць паверхні) і паўплываць на хуткасць раставання ледавікоў і палярных ільдоў. 

У гэтым кантэксце вымярэнні мінеральнай пылу EMIT вельмі важныя. Гэта не толькі ліквідуе прабел у нашых ведах, але і дасць так неабходны глабальны набор даных, які дапаможа мадэлярам зразумець і параметрізаваць эфекты пылу ў кліматычных мадэлях. 

Вымярэнні EMIT выявяць склад і дынаміку мінералаў у пыле ў глабальнай атмасферы. Усяго за секунду спектрометр візуалізацыі NASA EMIT здольны захапіць сотні тысяч бачных і інфрачырвоных спектраў святла, атрыманага ў выніку рассейвання/адбіцця ад часціц мінеральнага пылу, і стварыць спектральныя адбіткі пальцаў вобласці зямлі. Па колеры (даўжыні хвалі) спектру таксама можна вызначыць розныя кампаненты, такія як глеба, скалы, расліннасць, лясы, рэкі і аблокі. Але галоўнай задачай місіі будзе вымярэнне мінералаў у атмасферы, якія ўтвараюцца ў засушлівых і паўзасушлівых рэгіёнах свету, якія вырабляюць пыл. У рэшце рэшт гэта дапаможа лепш зразумець уплыў мінеральнага пылу на клімат і дапаможа распрацаваць лепшую мадэль клімату. 

*** 

Крыніцы:  

1. JPL 2022. Дэтэктар мінеральнага пылу НАСА пачынае збіраць даныя. Апублікавана 29 ліпеня 2022 г. Даступна ў Інтэрнэце па адрасе 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  

2. JPL 2022. EMIT Даследаванне крыніц мінеральнага пылу з паверхні зямлі – Мэты. Даступны ў Інтэрнэце па адрасе https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO Green і інш., «Даследаванне крыніц мінеральнага пылу на паверхні Зямлі: місія спектраскапіі малюнкаў навукі аб Зямлі», IEEE Aerospace Conference 2020, 2020, стар. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. Аэразолі. Даступны ў Інтэрнэце па адрасе https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***