Уплыў атмасфернага мінеральнага пылу на клімат: місія EMIT дасягнула этапу  

З першым поглядам на Зямлю, НАСА Місія EMIT дасягнула этапу на шляху да лепшага разумення кліматычных уплываў мінеральнага пылу ў атмасферы.  

На 27 ліпеня 2022, НАСА Даследаванне крыніц мінеральнага пылу на паверхні зямлі (EMIT), усталяванае на Міжнародным Прастора Станцыя на працягу 22-24 ліпеня 2022 г. дасягнула важнага этапу, калі прадставіла свой першы від на Зямлю (так званая «першае святло»). Мэта місіі - скласці карту складу мінеральнага пылу засушлівых рэгіёнаў Зямлі, каб лепш зразумець, як пыл уплывае на награванне або астуджэнне клімату.  

Эфект пацяплення клімату цяпліца Газы добра вывучаны, аднак існуе нявызначанасць у колькаснай ацэнцы ўздзеяння мінеральнага пылу, які выкідваецца ў атмасферу, з-за абмежаваных вымярэнняў складу пылу.  

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. Літаральна праз секунду, візуалізацыя спектрометра НАСА EMIT здольны захопліваць сотні тысяч бачных і інфрачырвоных спектраў святла, атрыманага ў выніку рассейвання/адбіцця ад часціц мінеральнага пылу, і вырабляць спектральныя адбіткі 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  

***