De la prognoza meteo la schimbările climatice, NASA AIRS construiește o moștenire

Credit: NASA/JPL-Caltech

Sonderul cu infraroșu atmosferic îi ajută pe cercetători să prezică vremea, să analizeze poluarea aerului, să monitorizeze vulcanii și să urmărească schimbarea vremii. Și mai este

Pe 13 aprilie, un viscol a căzut 4 picioare de zăpadă în Minot, Dakota de Nord, în timp ce un incendiu alimentat de secetă a ars în Ruidoso, New Mexico, iar furtunile puternice au generat opt ​​tornade în Kentucky. Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) de la NASA i-a ajutat pe meteorologi să prezică aceste evenimente, așa cum face de când a fost lansat în 2002. Dar acum AIRS îi ajută și pe cercetători să calculeze rolul pe care îl joacă schimbările climatice în aceste evenimente. A devenit indispensabil în alte moduri care nu ar fi putut fi prevăzute când instrumentul meteorologic de la bordul satelitului Aqua al NASA a fost lansat în mai 2002.

„Înțelegerea a ceea ce s-a întâmplat în primele două decenii ale secolului 21 este esențială pentru înțelegerea schimbărilor climatice și nu există un registru mai bun decât AIRS pentru a studia asta”, a declarat Joao Teixeira, liderul echipei științifice AIRS la Jet Propulsion Laboratory. NASA din sud. California. „Ne văd ca gardieni ai acestui set de date prețioase care va fi moștenirea noastră pentru generațiile viitoare.”

AIRS măsoară radiația infraroșie (căldura) din aer de sub satelit pentru a crea hărți tridimensionale ale temperaturii atmosferice și vaporilor de apă, ingredientele principale pentru orice tip de vreme. Instrumentul s-a dovedit a fi un succes aproape imediat: în trei ani de la lansarea AIRS, evaluările prognozelor efectuate de meteorologi profesioniști au arătat că încorporarea datelor AIRS în modelele de prognoză meteorologică a dus la o creștere semnificativă a preciziei.







Instrumentul AIRS al NASA a urmărit un val de căldură fără precedent, pe măsură ce s-a intensificat în nord-vestul Pacificului în iunie anul trecut. AIRS rămâne o resursă vitală pentru prognoza meteo și, la 20 de ani de la lansare, a devenit și o resursă pentru înțelegerea rolului schimbărilor climatice în evenimentele meteorologice precum acesta. Credit: NASA/JPL-Caltech

Privind dincolo de vreme

Instrumentul AIRS este un spectrometru care descompune radiația în lungimi de undă, la fel ca o prismă. Dar acolo unde spectrometrele anterioare din spațiu aveau 15 sau 20 de detectoare care observau benzi largi de lungimi de undă în infraroșu, AIRS are 2.378 de detectoare care detectează o anumită lungime de undă, fiecare detector făcând aproximativ 3 milioane de măsurători pe zi. Acest progres uriaș în calitatea și cantitatea datelor nu numai că a îmbunătățit prognoza meteo, dar a inspirat și o nouă generație de instrumente spațiale similare de la agențiile spațiale din întreaga lume.

În 2002, pregătirea acestei tehnologii pentru lansare a necesitat un design inovator și o construcție pricepută pentru a găzdui miile de detectoare. Creatorii instrumentului au aranjat în cele din urmă detectoarele în 17 linii lungi, fiecare cu două detectoare lățime (pentru redundanță în cazul în care unul s-a defectat) cu aproximativ 150 de detectoare lungime, și le-au împachetat într-un singur plan focal. „Când l-am văzut prima dată, mi-am spus: „Trebuie să glumești cu mine”, a spus Tom Pagano, manager de proiect AIRS la JPL. „A fost o mare realizare inginerească pentru acea vreme”. Alte progrese, cum ar fi dezvoltarea unui răcitor criogenic fără frecare pentru a răci detectoarele AIRS, au condus la un instrument care a rezistat mult timp și este remarcabil de stabil.

„Din cauza ingineriei incredibile, datele pe care le avem acum sunt aproape de aceeași calitate ca acum 20 de ani, când instrumentul era nou”, a spus Teixeira.

Stabilitatea este esențială pentru oamenii de știință pentru a identifica semnalele mici, dar persistente ale schimbărilor climatice din zgomotul variațiilor meteorologice de la an la an. Pe măsură ce temperaturile globale cresc cu 1,5 grade Celsius mai mult decât în ​​vremurile preindustriale, cele două decenii de măsurători constante, cu mai multe fațete ale AIRS oferă o înregistrare prin satelit a încălzirii globale, fără egal. Există și alte înregistrări satelitare ale gazelor cu efect de seră individuale sau ale temperaturii de suprafață, de exemplu, dar nicio altă înregistrare globală de date nu se potrivește cu perioada de timp și gama largă de lungimi de undă din setul de date AIRS.






Lansat în 2002 la bordul satelitului Aqua al NASA, AIRS creează hărți 3D ale temperaturii aerului și ale suprafeței, vaporilor de apă și proprietăților norilor. Datele lor formează o „amprentă” a stării atmosferei la un moment și un loc dat, contribuind la datele climatice pentru generațiile viitoare. Credit: NASA/JPL-Caltech

clădire moștenire

Când a fost lansat AIRS, echipa misiunii a aspirat să colecteze date timp de 15 ani, a spus Pagano. „Am făcut un efort de neimaginat pentru a crea un instrument care să nu cedeze pe orbită. A fost filosofia modului în care am construit aceste instrumente pe satelitul Aqua”.

Și pe măsură ce datele au continuat să curgă, cercetătorii au găsit din ce în ce mai multe utilizări pentru ele. Cercetătorii au folosit recent datele AIRS pentru a detecta undele atmosferice de la erupția vulcanului Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. La începutul acestui an, cercetătorii au folosit și datele AIRS pentru a cuantifica legătura dintre umiditate și focarele de gripă. În plus, datele AIRS sunt folosite pentru a urmări nori, dioxid de carbon, metan, ozon și alte gaze și poluanți ale căror semnături spectrale se încadrează în intervalul de lungimi de undă în infraroșu pe care le detectează AIRS.

Echipa AIRS și alți cercetători încă investighează aplicații suplimentare ale setului de date. „Sunt mai multe de extras din acest instrument”, a spus Pagano. „Are un conținut informativ atât de bogat.”


Urmărirea unui val de căldură record


Furnizat de Jet Propulsion Laboratory

Citare: De la prognoza meteo la schimbările climatice, NASA AIRS construiește o moștenire (6 mai 2022) Preluat la 6 mai 2022 de la https://phys.org/news/2022-05-weather-climate -nasa-airs-legacy.html

Acest document este supus dreptului de autor. În afară de orice tranzacție echitabilă în scopuri private de studiu sau cercetare, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este furnizat doar în scop informativ.

Add Comment