Efectele climatice ale prafului mineral atmosferic: Misiunea EMIT atinge un reper  

Cu prima vedere a Pământului, NASA Misiunea EMIT atinge un reper către o mai bună înțelegere a efectelor climatice ale prafului mineral din atmosferă.  

Pe 27 iulie 2022, NASA Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), instalat pe International Spaţiu Stația în perioada 22-24 iulie 2022, a atins o piatră de hotar atunci când a oferit prima sa vedere a Pământului (numită „prima lumină”). Misiunea își propune să cartografieze compoziția prafului mineral din regiunile aride ale Pământului pentru a înțelege mai bine modul în care praful afectează încălzirea sau răcirea climatului.  

Efectul încălzirii climatice al seră gazele sunt bine înțelese, totuși există incertitudine în cuantificarea efectelor climatice ale prafului mineral emis în atmosferă din cauza măsurătorilor limitate ale compoziției prafului.  

Praful mineral, o componentă a aerosolului de praf din sol (un aerosol este o suspensie de particule lichide sau solide în atmosferă, cu diametrele particulelor în intervalul 10^-9 la 10^-3 m.), joacă un rol important în sistemul climatic. Pentru a estima diferite aspecte ale efectelor climatice ale prafului mineral, este important să se cunoască originea, concentrația și distribuția acestuia pe tot globul. Modelatorii climatici încearcă să utilizeze diferite modele de transport în care se utilizează parametrizarea emisiei de praf, distribuția și proprietățile de absorbție și împrăștiere ale acestuia.  

Datele despre praful mineral și modelele sunt în prezent limitate la nivel regional și nu pot fi rezolvate la scară globală. Până în prezent, nu există un singur set de date care să poată descrie toate aspectele ciclului prafului mineral din atmosfera globală.  

Praful mineral, care este o componentă majoră a încărcăturii globale de aerosoli, poate afecta în mod semnificativ echilibrul energetic al sistemului pământesc direct prin absorbția și împrăștierea radiațiilor solare și termice și indirect prin interacțiunea cu norii prin formarea nucleelor ​​de condensare a norilor (CCN) și modificarea acestora. proprietăți. În ciuda faptului că avem o înțelegere științifică destul de bună a proceselor care implică efectele pulberilor minerale asupra sistemului climatic, există o mare incertitudine în estimarea efectelor climatice directe și indirecte ale prafului mineral, în special la scară globală. O perturbare a balanței radiațiilor cauzată de praful mineral este descrisă în termeni de forțare radiativă a prafului (măsurată în W/m²) este o schimbare netă (în sus) a fluxului de radiații cauzată de aerosoli de praf mineral. Așadar, orice modificare a încărcăturii de praf mineral din atmosferă va schimba echilibrul de radiații al unei regiuni și poate duce la încălzire/răcire diferențială care afectează sistemul de circulație globală și clima. Forțarea radiativă datorată prafului mineral depinde de mai multe proprietăți ale prafului, de exemplu proprietățile sale optice (indicele de refracție), compoziția chimică, dimensiunea, forma, distribuția verticală și orizontală, capacitatea sa de amestecare cu alte particule, umiditatea etc. Nu numai circulația praf mineral în atmosferă, dar depunerea acestuia la suprafață are, de asemenea, consecințe semnificative, deoarece poate modifica albedo-ul de suprafață (puterea de reflectare a suprafeței) și poate afecta rata de topire a ghețarului și a calotelor polare. 

În acest context, măsurătorile de praf mineral EMIT sunt destul de semnificative. Nu numai că va reduce decalajul dintre cunoștințele noastre, ci va oferi și setul de date globale atât de necesar, care îi va ajuta pe modelatori să înțeleagă și să parametrizeze efectele prafului în modelele climatice. 

Măsurătorile EMIT vor dezvălui compozițiile și dinamica mineralelor din praful din jurul atmosferei globale. În doar o secundă, spectrometru de imagine de NASA EMIT este capabil să capteze sute de mii de spectre vizibile și infraroșu ale luminii produse prin împrăștiere/reflecție din particulele de praf mineral și să producă amprente spectrale ale regiunii pământului. Pe baza culorii (lungimea de undă) a spectrului pot fi identificate și diferite componente, cum ar fi solul, rocile, vegetația, pădurile, râurile și norii. Dar obiectivul major al misiunii ar fi măsurarea mineralelor din atmosferă produse din regiunile aride și semiaride ale lumii producătoare de praf. În cele din urmă, ar ajuta la o mai bună înțelegere a impactului prafului mineral asupra climei și la dezvoltarea unui model climatic mai bun. 

*** 

Surse:  

1. JPL 2022. Detectorul de praf mineral al NASA începe să culeagă date. Postat pe 29 iulie 2022. Disponibil online la 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 Earth Surface Mineral Dust Source Investigation – Obiective. Disponibil online la https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO Green și colab., „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 

4. Aerosoli. Disponibil online la https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***