Місія NASA отримала перший знімок полярних теплових викидів
Найновіша кліматична місія NASA почала збирати дані про кількість тепла у формі далекого інфрачервоного випромінювання, яке Арктичне та Антарктичне середовище випромінює в космос. Ці вимірювання полярної радіаційної енергії в експерименті далекого інфрачервоного діапазону (PREFIRE) є ключовими для кращого прогнозування того, як кліматичні зміни вплинуть на лід, моря та погоду на Землі — інформація, яка допоможе людству краще підготуватися до мінливого світу.
Один із двох кубичних супутників PREFIRE розміром із взуттєву коробку, або CubeSats, був запущений 25 травня з Нової Зеландії, а потім його двійник 5 червня. Перший CubeSat почав надсилати наукові дані 1 липня. Другий CubeSat почав збирати наукові дані в липні 25, і місія оприлюднить дані після вирішення проблеми із системою GPS на цьому CubeSat.
Місія PREFIRE допоможе дослідникам отримати більш чітке розуміння того, коли і де Арктика й Антарктида випромінюють далеко інфрачервоне випромінювання (довжина хвилі понад 15 мікрометрів) у космос. Це стосується того, як атмосферна водяна пара та хмари впливають на кількість тепла, що виходить із Землі.
Оскільки хмари та водяна пара можуть затримувати дальнє інфрачервоне випромінювання поблизу поверхні Землі, вони можуть підвищувати глобальну температуру в рамках процесу, відомого як парниковий ефект. Саме тут гази в атмосфері Землі, такі як вуглекислий газ, метан і водяна пара, діють як ізолятори, запобігаючи виходу тепла, що виділяється планетою, у космос.
«Ми постійно шукаємо нові способи спостереження за планетою та заповнення критичних прогалин у наших знаннях. За допомогою CubeSats, таких як PREFIRE, ми робимо і те, і інше», — сказала Карен Сен-Жермен, директор Відділу наук про Землю в штаб-квартирі NASA у Вашингтоні. «Ця місія, яка є частиною нашої конкурсно відібраної програми Earth Venture, є чудовим прикладом інноваційної науки, якої ми можемо досягти завдяки співпраці з університетськими та промисловими партнерами».
Земля поглинає значну частину сонячної енергії в тропіках; погода та океанські течії переносять це тепло до Арктики та Антарктиди, які отримують набагато менше сонячного світла. Полярне середовище, включно з льодом, снігом і хмарами, випромінює багато цього тепла в космос, значна частина якого у формі далекого інфрачервоного випромінювання. Але ці викиди ніколи не вимірювалися систематично, і тут на допомогу приходить PREFIRE.
«Це так цікаво спостерігати за надходженням даних», — сказав Трістан Л’Екуєр, головний дослідник PREFIRE та кліматолог з Університету Вісконсіна, Медісон. «З додаванням вимірювань далекого інфрачервоного діапазону від PREFIRE ми вперше бачимо повний енергетичний спектр, який Земля випромінює в космос, що є критичним для розуміння зміни клімату».
Ця візуалізація даних PREFIRE показує температуру яскравості або інтенсивність випромінювання, що випромінюється від Землі на кількох довжинах хвиль, включаючи дальню інфрачервону область. Жовтий і червоний колір вказують на більш інтенсивні викиди, що походять від поверхні Землі, тоді як синій і зелений представляють нижчу інтенсивність викидів, що збігається з більш холодними областями на поверхні або в атмосфері.
Візуалізація починається з показу даних про випромінювання в середньому інфрачервоному діапазоні (довжина хвилі від 4 до 15 мікрометрів), отриманих на початку липня під час кількох полярних орбіт першим запущеним CubeSat. Потім він наближається до двох проходів над Гренландією. Орбітальні треки розширюються вертикально, щоб показати, як змінюється інфрачервоне випромінювання в атмосфері. Візуалізація закінчується фокусуванням на області, де перетинаються два проходи, показуючи, як інтенсивність далекого інфрачервоного випромінювання змінювалася протягом дев’яти годин між цими двома орбітами.
Два CubeSat PREFIRE знаходяться на асинхронних, майже полярних орбітах, що означає, що вони пролітають над тими самими точками в Арктиці та Антарктиці з інтервалом у кілька годин, збираючи однакові дані. Це дає дослідникам часовий ряд вимірювань, які вони можуть використовувати для вивчення відносно короткочасних явищ, таких як танення льодового покриву або утворення хмар, і того, як вони впливають на випромінювання далекого інфрачервоного діапазону з часом.
