Loftslagsáhrif steinefnaryks í andrúmsloftinu: EMIT verkefni nær áfanga  

Með fyrstu skoðun sinni á jörðinni nær EMIT verkefni NASA áfanga í átt að betri skilningi á loftslagsáhrifum jarðryks í andrúmsloftinu.  

Á 27 júlí 2022, NASA's Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), sem sett var upp í alþjóðlegu geimstöðinni 22.-24. júlí 2022, náði tímamótum þegar hún gaf fyrstu sýn sína á jörðina (kallað „fyrsta ljós“). Verkefnið miðar að því að kortleggja jarðrykssamsetningu á þurrum svæðum jarðar til að skilja betur hvernig ryk hefur áhrif á hitun eða hopun loftslags.  

The climate warming effect of gróðurhús 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.  

Steinryk, hluti af jarðvegsrykúðabrúsa (úðabrúsa er sviflausn af fljótandi eða föstum ögnum í andrúmslofti, með agnaþvermál á bilinu 10^-9 að 10^-3 m.), gegnir mikilvægu hlutverki í loftslagskerfinu. Til að áætla mismunandi þætti loftslagsáhrifa jarðryks er mikilvægt að þekkja uppruna þess, styrk og dreifingu um allan heim. Loftslagslíkön reyna að nota mismunandi flutningslíkön þar sem breytugreiningu á ryklosun, dreifingu þess og frásogs- og dreifingareiginleikum eru notuð.  

Gögnin um jarðryk og líkön eru eins og er takmörkuð við svæðisbundið stigi og ekki er hægt að leysa þau á heimsvísu. Hingað til er ekkert eitt núverandi gagnasafn sem getur lýst öllum þáttum steinefnaryks hringrásar í hnattrænum andrúmslofti.  

Steinryk, sem er stór hluti af hnattrænu úðabrúsaálagi, getur haft veruleg áhrif á orkujafnvægi jarðkerfisins beint með upptöku og dreifingu sólar- og varmageislunar og óbeint með því að hafa samskipti við ský með myndun skýjaþéttingarkjarna (CCN) og breyta þeirra. eignir. Þrátt fyrir að hafa nokkuð góðan vísindalegan skilning á ferlum sem fela í sér áhrif jarðryks á loftslagskerfi, er mikil óvissa í mati á beinum og óbeinum loftslagsáhrifum jarðryks, sérstaklega á heimsvísu. Truflun á geislajafnvægi af völdum jarðryks er lýst með tilliti til geislunarþvingunar ryks (mæld í W/m)²) er nettóbreyting (niður-upp) á geislunarflæði af völdum steinefnaryks úðabrúsa. Þannig að allar breytingar á jarðryki í andrúmsloftinu munu breyta geislunarjafnvægi svæðis og geta leitt til mismunahitunar/kælingar sem hefur áhrif á hnattræna blóðrásarkerfið og loftslag. Geislunarálag vegna steinefnaryks er háð nokkrum rykeiginleikum, til dæmis ljóseiginleikum þess (brotstuðull), efnasamsetningu, stærð, lögun, lóðrétta og lárétta dreifingu, blöndunargetu þess við aðrar agnir, raka o.s.frv. Ekki aðeins hringrás jarðryk í andrúmslofti en útfelling þess á yfirborði hefur einnig verulegar afleiðingar þar sem það getur breytt yfirborðsalbedo (endurkastarafl yfirborðsins) og haft áhrif á bráðnunarhraða jökla og heimskauta. 

Það er í þessu samhengi sem EMIT steinryksmælingar eru nokkuð marktækar. Það mun ekki aðeins brúa bilið í þekkingu okkar heldur mun það einnig veita hið bráðnauðsynlega alþjóðlega gagnasett sem mun hjálpa líkönum að skilja og breyta rykáhrifum í loftslagslíkönum. 

EMIT mælingar munu leiða í ljós samsetningu og gangverki steinefna í rykinu í kringum lofthjúp jarðar. Á aðeins einni sekúndu er myndrófsmælir EMIT NASA fær um að fanga hundruð þúsunda sýnilegra og innrauðra litrófs ljóss sem framleitt er með dreifingu/endurkasti frá steinefnarykögnum og framleiða litrófsfingraför af svæðinu á jörðinni. Byggt á lit (bylgjulengd) litrófsins er einnig hægt að greina mismunandi þætti eins og jarðveg, steina, gróður, skóga, ár og ský. En megináhersla verkefnisins væri að mæla steinefnin í andrúmsloftinu sem framleidd eru úr þurrum og hálfþurrkuðum rykframleiðandi svæðum heimsins. Það myndi að lokum hjálpa til við að skilja betur áhrif steinefnaryks á loftslag og hjálpa til við að þróa betra loftslagslíkan. 

*** 

Heimildir:  

1. JPL 2022. Steinefnarykskynjari NASA byrjar að safna gögnum. Sent 29. júlí 2022. Fáanlegt á netinu á 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 – Markmið. Fæst á netinu á https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO Green o.fl., „The Earth Surface Mineral Dust Source Investigation: An Earth Science Imaging Spectroscopy Mission,“ 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, bls. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. Úðabrúsar. Fæst á netinu á https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***