science >> Wetenschap >  >> Natuur

NASA gaat in mei broeikasgassen meten in het midden van de Atlantische Oceaan

Het Wallops Flight Facility Aircraft Office exploiteert het NASA C-23 Sherpa-onderzoeksvliegtuig dat beschikbaar is om wetenschappelijk onderzoek in de lucht te ondersteunen. De C-23 is een tweemotorig turbopropvliegtuig dat is ontworpen om onder de zwaarste omstandigheden te opereren. in een breed scala aan missieconfiguraties. Krediet:NASA

In mei, een team van Goddard-wetenschappers zal beginnen met het meten van broeikasgassen boven de Mid-Atlantische regio - een gebied dat gedeeltelijk is gekozen omdat het een reeks vegetatie omvat, klimaat, en bodemtypes die de uitwisseling van koolstofdioxide en methaan tussen de aarde en de atmosfeer zouden beïnvloeden.

De luchtlandingscampagne, genaamd het Carbon Airborne Flux Experiment, of KANKER, wetenschappers kunnen helpen het uitwisselingsproces beter te begrijpen, ook bekend als flux, en computermodellen verbeteren die de koolstofputten van de aarde voorspellen, natuurlijke of kunstmatige gebieden die koolstofdioxide of methaan absorberen.

Wat wetenschappers weten

Wetenschappers weten hoeveel koolstofdioxide jaarlijks wordt geproduceerd door de verbranding van fossiele brandstoffen. Ze weten ook dat ongeveer 44 procent van deze uitstoot in de atmosfeer blijft en dat de oceanen en het land de rest op zich nemen. Wat ze ook niet weten, is welke biologische mechanismen momenteel de opname en opslag in grassen regelen, gewassen, en bomen. Ze weten ook niet of deze putten zullen doorgaan, gezien de steeds toenemende uitstoot en het veranderende klimaat.

Momenteel, de meeste fluxgegevens worden verzameld in torens of afgeleid uit atmosferische koolstofmetingen, inclusief die van satellieten. Helaas, torens meten doorgaans alleen de omstandigheden die zich voordoen in hun algemene omgeving.

CARAFE zal helpen om dat recht te zetten. Het team zal CARAFE-gegevens gebruiken om te bepalen hoe goed computermodellen regionale fluxvariaties vertegenwoordigen en de werkelijke oppervlaktefluxsnelheden vergelijken met die afgeleid van satellietgegevens - die beide zullen helpen de bestaande atmosferische en ecosysteemcomputermodellering te verbeteren. Deze analyses kunnen helpen om de weergave van het landoppervlak in zowel weer- als klimaatmodellen te verbeteren.

Goddard-wetenschappers Randy Kawa (zittend) en Paul Newman zullen aangepast vliegen, in de handel verkrijgbare methaan/kooldioxide-analysatoren, wind sensoren, camera, en GPS op een C-23 Sherpa-vliegtuig om regionale koolstoffluxmetingen te verkrijgen. Ze zijn hier afgebeeld met de computer vooraan en een van de instrumenten achter het scherm. Krediet:NASA/W. Hrybyk

"Hopelijk kunnen we de waarde van deze metingen aantonen, " zei CARAFE hoofdonderzoeker Randy Kawa, een expert in koolstofmodellering. "We willen een zelfverzekerd en consistent beeld opbouwen van zowel kooldioxide- als methaanfluxen en hun afhankelijkheid van onderliggende biologische, geologisch, het weer, en chemische processen. Hierdoor kunnen besluitvormers beter geïnformeerde beslissingen nemen over het beleid en de effecten van broeikasgassen."

Maandlange campagne

Tijdens de campagne van een maand, een NASA C-23 Sherpa-vliegtuig van de Wallops Flight Facility aan de oostkust van Virginia zal op verschillende hoogten vliegen over het Pocomoke Forest-gebied aan de oostkust van Maryland; landbouwgebieden en moerassen van de oostelijke oever van Virginia tot het zuiden van Delaware; de Chesapeake Bay en de Atlantische Oceaan; zuidelijk Maryland; de New Jersey Pine Barrens in het zuidelijke deel van de staat; en de Alligator River en het Great Dismal Swamp in het oosten van Noord-Carolina en het zuidoosten van Virginia.

Tijdens het vliegen "laag en langzaam, " de campagne is gewijzigd, in de handel verkrijgbare methaan/kooldioxide-analysatoren, wind sensoren, camera, en GPS verzamelt 10 zorgvuldig gesynchroniseerde metingen per seconde. specifiek, de instrumenten zullen zowel broeikasgasniveaus langs boomlijnen als verticale windsnelheden meten, die, wanneer ze worden gecombineerd, onthullen hoe snel deze gassen van of naar de atmosfeer worden overgebracht.

"Als de GPS-gegevens zelfs maar een halve seconde afwijken, de fluxmetingen zijn uit, " zei CARAFE co-hoofdonderzoeker Paul Newman, eraan toevoegend dat het team de financiering van het Goddard Internal Research and Development-programma gebruikte om de instrumenten aan te passen en het datasysteem te ontwikkelen.

"Wat we proberen te bepalen, is hoe snel bomen koolstofdioxide opnemen, " zei hij. "Dit tarief verschilt voor verschillende bomen, struiken, grassen, en andere voorwaarden. Ze hebben allemaal verschillende opnameniveaus. Het verandert als de vegetatie niet genoeg water heeft, bijvoorbeeld, of het gezond is. We moeten dat weergeven in of modellen. We moeten de tarieven begrijpen."