Kwa mtazamo wake wa kwanza wa Dunia, NASA Misheni ya EMIT inafanikisha hatua muhimu kuelekea uelewa bora wa athari za hali ya hewa ya vumbi la madini angani.
Mnamo 27 Julai 2022, NASA Uchunguzi wa Chanzo cha Madini ya Uso wa Dunia (EMIT), umewekwa kwenye Kimataifa Nafasi Stesheni wakati wa 22-24 Julai 2022, ilipata mafanikio makubwa ilipotoa mwonekano wake wa kwanza wa Dunia (unaoitwa ''mwanga wa kwanza''). Misheni hiyo inalenga kupanga muundo wa vumbi la madini katika maeneo kame ya Dunia ili kuelewa vyema jinsi vumbi huathiri joto la hali ya hewa au kuanguka.
Athari ya ongezeko la joto la hali ya hewa ya chafu gesi inaeleweka vyema hata hivyo kuna kutokuwa na uhakika katika kuhesabu athari za hali ya hewa za vumbi la madini linalotolewa angani kwa sababu ya vipimo vichache vya utungaji wa vumbi.
Vumbi la madini, sehemu ya erosoli ya vumbi la udongo (erosoli ni kusimamishwa kwa chembe kioevu au kigumu katika angahewa, na kipenyo cha chembe katika safu ya 10.-9 kwa 10-3 m.), ina jukumu muhimu katika mfumo wa hali ya hewa. Ili kukadiria vipengele tofauti vya athari za hali ya hewa ya vumbi la madini ni muhimu kujua asili yake, ukolezi na usambazaji wake kote ulimwenguni. Wafanyabiashara wa hali ya hewa wanajaribu kutumia mifano tofauti ya usafiri ambayo parameterization ya uzalishaji wa vumbi, usambazaji wake na ngozi na mali ya kueneza hutumiwa.
Data juu ya vumbi la madini na modeli kwa sasa ni mdogo kwa kiwango cha kikanda na haiwezi kutatuliwa kwa kiwango cha kimataifa. Hadi sasa hakuna hifadhidata moja iliyopo inayoweza kuelezea vipengele vyote vya mzunguko wa vumbi la madini katika angahewa ya kimataifa.
Vumbi la madini, ambalo ni sehemu kuu ya mzigo wa erosoli duniani, linaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa usawa wa nishati ya mfumo wa dunia moja kwa moja kwa kunyonya na kutawanya kwa mionzi ya jua na ya joto na kwa njia isiyo ya moja kwa moja kwa kuingiliana na mawingu kwa kuunda viini vya condensation ya wingu (CCN) na kubadilisha yao. mali. Licha ya kuwa na uelewa mzuri wa kisayansi wa michakato inayohusisha athari za vumbi la madini kwenye mfumo wa hali ya hewa, kuna kutokuwa na uhakika mkubwa katika makadirio ya athari za hali ya hewa ya moja kwa moja na isiyo ya moja kwa moja ya vumbi la madini, haswa katika kiwango cha kimataifa. Msukosuko wa usawa wa mionzi unaosababishwa na vumbi la madini unafafanuliwa kulingana na nguvu ya mionzi ya vumbi (iliyopimwa kwa W/m2) ni badiliko la jumla (chini-juu) katika mtiririko wa mionzi unaosababishwa na erosoli ya vumbi la madini. Kwa hivyo, mabadiliko yoyote ya mzigo wa vumbi la madini katika angahewa yatabadilisha usawa wa mionzi ya eneo na inaweza kusababisha utofautishaji wa joto/ubaridi unaoathiri mfumo wa mzunguko wa dunia na hali ya hewa. mionzi kulazimisha kutokana na vumbi madini inategemea mali kadhaa vumbi, kwa mfano mali yake ya macho (refractive index), muundo wa kemikali, ukubwa, sura, usambazaji wima na usawa, uwezo wake wa kuchanganya na chembe nyingine, unyevu nk Si tu mzunguko wa vumbi la madini katika angahewa lakini utuaji wake juu ya uso pia una matokeo makubwa kwani inaweza kubadilisha uso wa albedo (nguvu ya kuakisi ya uso) na kuathiri kiwango cha kuyeyuka kwa barafu na vifuniko vya barafu katika ncha ya nchi.
Ni katika muktadha huu kwamba vipimo vya vumbi vya madini vya EMIT ni muhimu sana. Sio tu kwamba haitaziba pengo katika ujuzi wetu lakini pia itatoa seti ya data ya kimataifa inayohitajika sana ambayo itasaidia waundaji kuelewa na kuainisha athari za vumbi katika miundo ya hali ya hewa.
Vipimo vya EMIT vitafichua utunzi na mienendo ya madini kwenye vumbi karibu na angahewa ya kimataifa. Katika sekunde moja tu, spectrometer ya picha ya NASA EMIT ina uwezo wa kunasa mamia ya maelfu ya mwanga unaoonekana na wa infrared unaotolewa kwa kutawanya/kuakisi kutoka kwa chembechembe za vumbi la madini na kutoa alama za vidole zenye taswira za eneo la dunia. Kulingana na rangi (urefu wa mawimbi) ya wigo vipengele mbalimbali kama vile udongo, miamba, mimea, misitu, mito na mawingu pia vinaweza kutambuliwa. Lakini lengo kuu la misheni hiyo litakuwa kupima madini katika angahewa yanayozalishwa kutoka katika maeneo kame na nusu kame yanayozalisha vumbi duniani. Hatimaye ingesaidia kuelewa vyema athari za vumbi la madini kwenye hali ya hewa na kusaidia kukuza muundo bora wa hali ya hewa.
***
Vyanzo:
- JPL 2022. Kigunduzi cha Uvumbi wa Madini cha NASA Chaanza Kukusanya Data. Ilichapishwa tarehe 29 Julai 2022. Inapatikana mtandaoni kwa 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. Uchunguzi wa Chanzo cha Madini ya Uso wa Madini ya EMIT - Malengo. Inapatikana mtandaoni kwa https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/
- RO Green et al., "Uchunguzi wa Chanzo cha Vumbi la Madini kwenye uso wa Dunia: Misheni ya Uchunguzi wa Sayansi ya Dunia," Mkutano wa Anga wa 2020 wa IEEE, 2020, uk. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731
- Erosoli. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol
***
