Klimatski učinci atmosferske mineralne prašine: EMIT misija postigla prekretnicu  

With its first view of Earth, NASA EMIT Mission achieves milestone towards better understanding of climate effects of mineral dust in the atmosphere.  

Na 27 srpnju 2022, NASA Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), installed on the International Space Station during 22-24 July 2022, achieved a milestone when it provided its first view of Earth (called ‘’first light’’). The mission aims to map the mineral dust composition of arid regions of Earth to better understand how dust affect climate heating or colling.  

The climate warming effect of staklena bašta 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.  

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 measurements will reveal the compositions and dynamics of minerals in the dust around the global atmosphere. In just a second, imaging spectrometer of NASA EMIT is capable of capturing hundred thousands of visible and infrared spectra of light produced by scattering/reflection from mineral dust particles and produce spectral fingerprints of the region of the earth. Based upon the colour (wavelength) of the spectrum different components like soil, rocks, vegetation, forests, rivers and clouds can also be identified. But the mission’s major focus would be to measure the minerals in the atmosphere produced from the arid and semi-arid dust producing regions of the world. It would eventually help better understand the impact of mineral dust on climate and help develop a better climate model. 

*** 

Izvori:  

1. 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  

2. JPL 2022. EMIT Istraživanje izvora mineralne prašine s površine Zemlje – Ciljevi. Dostupno online na https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. 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 

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

***