Sa svojim prvim pogledom na Zemlju, NASA Misija EMIT postiže prekretnicu prema boljem razumijevanju klimatskih učinaka mineralne prašine u atmosferi.
Na 27 srpnju 2022, NASA Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), instaliran na International Prostor Stanica je tijekom 22. i 24. srpnja 2022. postigla prekretnicu kada je pružila svoj prvi pogled na Zemlju (nazvan "prvo svjetlo"). Cilj misije je mapirati sastav mineralne prašine u sušnim područjima Zemlje kako bi se bolje razumjelo kako prašina utječe na zagrijavanje ili hlađenje klime.
Učinak zagrijavanja klime staklena bašta plinova je dobro poznato, međutim postoji nesigurnost u kvantificiranju klimatskih učinaka mineralne prašine emitirane u atmosferu zbog ograničenih mjerenja sastava prašine.
Mineralna prašina, komponenta aerosola prašine tla (aerosol je suspenzija tekućih ili čvrstih čestica u atmosferi, s promjerom čestica u rasponu od 10-9 na 10-3 m.), igra važnu ulogu u klimatskom sustavu. Kako bi se procijenili različiti aspekti klimatskih učinaka mineralne prašine važno je znati njezino podrijetlo, koncentraciju i rasprostranjenost diljem svijeta. Modelari klime pokušavaju koristiti različite transportne modele u kojima se koristi parametrizacija emisije prašine, njezine distribucije te svojstava apsorpcije i raspršenja.
Podaci o mineralnoj prašini i modelima trenutno su ograničeni na regionalnu razinu i ne mogu se riješiti na globalnoj razini. Do danas ne postoji nijedan postojeći skup podataka koji može opisati sve aspekte ciklusa mineralne prašine u globalnoj atmosferi.
Mineralna prašina, koja je glavna komponenta globalnog aerosolnog opterećenja, može značajno utjecati na energetsku ravnotežu zemljinog sustava izravno apsorpcijom i raspršivanjem sunčevog i toplinskog zračenja te neizravno interakcijom s oblacima stvaranjem jezgri kondenzacije oblaka (CCN) i mijenjanjem njihove Svojstva. Unatoč relativno dobrom znanstvenom razumijevanju procesa koji uključuju učinke mineralne prašine na klimatski sustav, postoji velika nesigurnost u procjeni izravnih i neizravnih klimatskih učinaka mineralne prašine, posebno na globalnoj razini. Poremećaj u ravnoteži zračenja uzrokovan mineralnom prašinom opisuje se u smislu utjecaja zračenja prašine (mjereno u W/m2) je neto promjena (dolje-gore) u fluksu zračenja uzrokovanom aerosolom mineralne prašine. Dakle, svaka promjena količine mineralne prašine u atmosferi promijenit će ravnotežu zračenja u regiji i može dovesti do različitog zagrijavanja/hlađenja koje utječe na globalni cirkulacijski sustav i klimu. Prisilno zračenje zbog mineralne prašine ovisi o nekoliko svojstava prašine, na primjer o njezinim optičkim svojstvima (indeks loma), kemijskom sastavu, veličini, obliku, vertikalnoj i horizontalnoj raspodjeli, njezinoj sposobnosti miješanja s drugim česticama, vlazi itd. Ne samo kruženje mineralne prašine u atmosferi, ali njezino taloženje na površini također ima značajne posljedice jer može promijeniti površinski albedo (reflektirajuća moć površine) i utjecati na brzinu topljenja ledenjaka i polarnih ledenih kapa.
U tom su kontekstu EMIT mjerenja mineralne prašine prilično značajna. Ne samo da će premostiti jaz u našem znanju, već će također pružiti prijeko potreban skup globalnih podataka koji će pomoći modelarima da razumiju i parametrizuju učinke prašine u klimatskim modelima.
EMIT mjerenja će otkriti sastav i dinamiku minerala u prašini oko globalne atmosfere. U samo sekundi, slikovni spektrometar od NASA EMIT je sposoban uhvatiti stotine tisuća vidljivih i infracrvenih spektara svjetlosti proizvedenih raspršivanjem/refleksijom od čestica mineralne prašine i proizvesti spektralne otiske prstiju područja zemlje. Na temelju boje (valne duljine) spektra također se mogu identificirati različite komponente poput tla, stijena, vegetacije, šuma, rijeka i oblaka. Ali glavni fokus misije bio bi mjerenje minerala u atmosferi proizvedenih u sušnim i polusušnim regijama svijeta koje proizvode prašinu. To bi na kraju pomoglo boljem razumijevanju utjecaja mineralne prašine na klimu i pomoglo u razvoju boljeg klimatskog modela.
***
Izvori:
- JPL 2022. NASA-in detektor mineralne prašine počinje prikupljati podatke. Objavljeno 29. srpnja 2022. Dostupno online na 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
- JPL 2022. EMIT Istraživanje izvora mineralne prašine s površine Zemlje – Ciljevi. Dostupno online na https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/
- RO Green i dr., "Istraživanje izvora mineralne prašine na površini Zemlje: Misija spektroskopije slikanja znanosti o Zemlji", IEEE Aerospace Conference 2020., 2020., str. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731
- Aerosoli. Dostupno online na https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol
***
