Вплив атмосферного мінерального пилу на клімат: місія EMIT досягла віхи  

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

На 27 липня 2022, НАСА Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), installed on the International Простір 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 теплиця 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.  

Мінеральний пил, компонент ґрунтового пилового аерозолю (аерозоль — це суспензія рідких або твердих частинок в атмосфері з діаметром частинок у межах 10^-9 в 10^-3 м.), відіграє важливу роль у кліматичній системі. Щоб оцінити різні аспекти впливу мінерального пилу на клімат, важливо знати його походження, концентрацію та розподіл по земній кулі. Кліматичні моделювачі намагаються використовувати різні транспортні моделі, в яких використовується параметризація викидів пилу, його розподілу та властивостей поглинання та розсіювання.  

Дані про мінеральний пил і моделі наразі обмежені регіональним рівнем і не можуть бути вирішені в глобальному масштабі. До теперішнього часу не існує жодного існуючого набору даних, який би міг описати всі аспекти циклу мінерального пилу в глобальній атмосфері.  

Мінеральний пил, який є основним компонентом глобального аерозольного навантаження, може суттєво впливати на енергетичний баланс земної системи безпосередньо шляхом поглинання та розсіювання сонячного та теплового випромінювання та опосередковано, взаємодіючи з хмарами через утворення ядер конденсації хмар (CCN) та змінюючи їх властивості. Незважаючи на достатньо добре наукове розуміння процесів, пов’язаних із впливом мінерального пилу на кліматичну систему, існує величезна невизначеність в оцінці прямого та непрямого впливу мінерального пилу на клімат, особливо в глобальному масштабі. Збурення радіаційного балансу, спричинене мінеральним пилом, описується в термінах радіаційного впливу пилу (вимірюється у Вт/м²) є чистою зміною (вниз-вгору) потоку випромінювання, викликаного аерозолем мінерального пилу. Отже, будь-яка зміна навантаження мінерального пилу в атмосфері змінить радіаційний баланс регіону та може призвести до диференціального нагрівання/охолодження, що вплине на глобальну систему циркуляції та клімат. Радіаційний вплив мінерального пилу залежить від кількох властивостей пилу, наприклад, його оптичних властивостей (показник заломлення), хімічного складу, розміру, форми, вертикального та горизонтального розподілу, його здатності змішуватися з іншими частинками, вологою тощо. Не лише циркуляція мінерального пилу в атмосфері, але його осідання на поверхні також має значні наслідки, оскільки це може змінити альбедо поверхні (відбивну здатність поверхні) і вплинути на швидкість танення льодовиків і полярних шапок. 

Саме в цьому контексті вимірювання мінерального пилу EMIT є досить важливими. Це не тільки заповнить прогалину в наших знаннях, але й надасть вкрай необхідний глобальний набір даних, який допоможе розробникам моделей зрозуміти та параметризувати вплив пилу в кліматичних моделях. 

EMIT measurements will reveal the compositions and dynamics of minerals in the dust around the global atmosphere. In just a second, imaging spectrometer of НАСА 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. 

*** 

джерела:  

1. JPL 2022. Детектор мінерального пилу NASA починає збирати дані. Опубліковано 29 липня 2022 р. Доступно онлайн за адресою 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 Дослідження джерела мінерального пилу з поверхні землі – цілі. Доступно онлайн за адресою https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. Р. О. Грін та ін., «Дослідження джерела мінерального пилу на поверхні Землі: місія спектроскопії зображень науки про Землю», 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, стор. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. Аерозолі. Доступно онлайн за адресою https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***