ატმოსფერული მინერალური მტვრის კლიმატის ეფექტები: EMIT მისია მიაღწია ეტაპს  

დედამიწის პირველი ხედვით, NASA-ს EMIT მისია აღწევს ეტაპს ატმოსფეროში მინერალური მტვრის კლიმატის ეფექტების უკეთ გაგებისკენ.  

On 27 ივლისი 2022, NASA-ს დედამიწის ზედაპირის მინერალური მტვრის წყაროს გამოკვლევა (EMIT), დამონტაჟებული საერთაშორისო ფართი სადგურმა 22 წლის 24-2022 ივლისს მიაღწია ეტაპს, როდესაც მან დედამიწაზე პირველი ხედვა მოახდინა (ე.წ. "პირველი შუქი"). მისია მიზნად ისახავს დედამიწის არიდული რეგიონების მინერალური მტვრის შემადგენლობის რუქას, რათა უკეთ გავიგოთ, თუ როგორ მოქმედებს მტვერი კლიმატის გათბობაზე ან დაგროვებაზე.  

კლიმატის დათბობის ეფექტი სათბური გაზები კარგად არის გასაგები, თუმცა არსებობს გაურკვევლობა ატმოსფეროში გამოსხივებული მინერალური მტვრის კლიმატის ეფექტების რაოდენობრივად განსაზღვრაში მტვრის შემადგენლობის შეზღუდული გაზომვების გამო.  

მინერალური მტვერი, ნიადაგის მტვრის აეროზოლის კომპონენტი (აეროზოლი არის თხევადი ან მყარი ნაწილაკების სუსპენზია ატმოსფეროში, ნაწილაკების დიამეტრით 10 დიაპაზონში.^-9 უნდა 10^-3 მ.), მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კლიმატის სისტემაში. მინერალური მტვრის კლიმატის ზემოქმედების სხვადასხვა ასპექტის შესაფასებლად მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ მისი წარმოშობა, კონცენტრაცია და გავრცელება მთელს მსოფლიოში. კლიმატის მოდელიერები ცდილობენ გამოიყენონ სხვადასხვა სატრანსპორტო მოდელები, რომლებშიც გამოიყენება მტვრის ემისიის პარამეტრიზაცია, მისი განაწილება და შთანთქმის და გაფანტვის თვისებები.  

მონაცემები მინერალური მტვრისა და მოდელების შესახებ ამჟამად შემოიფარგლება რეგიონულ დონეზე და შეუძლებელია გლობალური მასშტაბის გადაჭრა. დღემდე არ არსებობს არც ერთი არსებული მონაცემთა ბაზა, რომელიც აღწერს მინერალური მტვრის ციკლის ყველა ასპექტს გლობალურ ატმოსფეროში.  

მინერალურ მტვერს, რომელიც წარმოადგენს გლობალური აეროზოლური დატვირთვის ძირითად კომპონენტს, შეუძლია მნიშვნელოვნად იმოქმედოს დედამიწის სისტემის ენერგეტიკულ ბალანსზე უშუალოდ მზის და თერმული გამოსხივების შთანთქმით და გაფანტვით და ირიბად ღრუბლებთან ურთიერთქმედებით ღრუბლის კონდენსაციის ბირთვების (CCN) წარმოქმნით და მათი შეცვლით. თვისებები. კლიმატის სისტემაზე მინერალური მტვრის ზემოქმედების პროცესების საკმაოდ კარგი მეცნიერული გაგების მიუხედავად, არსებობს უზარმაზარი გაურკვევლობა მინერალური მტვრის პირდაპირი და არაპირდაპირი კლიმატის ეფექტების შეფასებაში, განსაკუთრებით გლობალურ მასშტაბში. მინერალური მტვრის მიერ გამოწვეული რადიაციული ბალანსის დარღვევა აღწერილია მტვრის რადიაციული ძალის მიხედვით (იზომება W/m²) არის რადიაციული ნაკადის წმინდა ცვლილება (ქვემოთ-ზევით) გამოწვეული მინერალური მტვრის აეროზოლით. ამრიგად, ატმოსფეროში მინერალური მტვრის დატვირთვის ნებისმიერი ცვლილება შეცვლის რეგიონის რადიაციულ ბალანსს და შეიძლება გამოიწვიოს დიფერენციალური გათბობა/გაციება, რომელიც გავლენას მოახდენს გლობალურ ცირკულაციის სისტემასა და კლიმატზე. მინერალური მტვრის გამო რადიაციული ფორსირება დამოკიდებულია მტვრის რამდენიმე თვისებაზე, მაგალითად, მის ოპტიკურ თვისებებზე (ფრაქციების ინდექსი), ქიმიურ შემადგენლობაზე, ზომაზე, ფორმაზე, ვერტიკალურ და ჰორიზონტალურ განაწილებაზე, სხვა ნაწილაკებთან შერევის უნარზე, ტენიანობაზე და ა.შ. მინერალური მტვერი ატმოსფეროში, მაგრამ მის ზედაპირზე დეპონირებას ასევე აქვს მნიშვნელოვანი შედეგები, რადგან მან შეიძლება შეცვალოს ზედაპირის ალბედო (ზედაპირის ამრეკლავი ძალა) და გავლენა მოახდინოს მყინვარებისა და პოლარული ყინულის დნობის სიჩქარეზე. 

სწორედ ამ კონტექსტშია EMIT მინერალური მტვრის გაზომვები საკმაოდ მნიშვნელოვანი. ის არა მხოლოდ გადალახავს ჩვენს ცოდნაში არსებულ უფსკრულის, არამედ უზრუნველყოფს ძალიან საჭირო გლობალურ მონაცემთა ნაკრების, რომელიც დაეხმარება მოდელებს გააცნობიერონ და დაადგინონ მტვრის ეფექტი კლიმატის მოდელებში. 

EMIT გაზომვები გამოავლენს მინერალების შემადგენლობას და დინამიკას მტვერში გლობალური ატმოსფეროს გარშემო. სულ რაღაც წამში, ვიზუალიზაციის სპექტრომეტრი NASA-ს EMIT-ს შეუძლია დაიჭიროს სინათლის ასიათასობით ხილული და ინფრაწითელი სპექტრი, რომელიც წარმოიქმნება მინერალური მტვრის ნაწილაკების გაფანტვით/არეკლით და წარმოქმნას დედამიწის რეგიონის სპექტრული ანაბეჭდები. სპექტრის ფერის (ტალღის სიგრძის) საფუძველზე ასევე შეიძლება განისაზღვროს სხვადასხვა კომპონენტი, როგორიცაა ნიადაგი, ქანები, მცენარეულობა, ტყეები, მდინარეები და ღრუბლები. მაგრამ მისიის მთავარი აქცენტი იქნება ატმოსფეროში არსებული მინერალების გაზომვა, რომელიც წარმოიქმნება არიდული და ნახევრად არიდული მტვრის წარმომქმნელი რეგიონებიდან. საბოლოოდ ეს ხელს შეუწყობს მინერალური მტვრის ზემოქმედების უკეთ გააზრებას კლიმატზე და ხელს შეუწყობს უკეთესი კლიმატის მოდელის შემუშავებას. 

*** 

წყაროები:  

1. JPL 2022. NASA-ს მინერალური მტვრის დეტექტორი იწყებს მონაცემთა შეგროვებას. გამოქვეყნებულია 29 წლის 2022 ივლისს. ხელმისაწვდომია ონლაინ მისამართზე 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 დედამიწის ზედაპირის მინერალური მტვრის წყაროს გამოკვლევა – მიზნები. ხელმისაწვდომია ონლაინ მისამართზე https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO Green და სხვ., „დედამიწის ზედაპირის მინერალური მტვრის წყაროს გამოკვლევა: დედამიწის სამეცნიერო გამოსახულების სპექტროსკოპიის მისია“, 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, გვ. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. აეროზოლები. ხელმისაწვდომია ონლაინ მისამართზე https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***