Foto's maken van de wolken erboven is een populair tijdverdrijf voor fotografen van alle soorten en maten. Stagiairs van NASA Spring 2021 werden uitgenodigd om het voor de wetenschap te doen door deel te nemen aan een data-uitdaging om het terminator-probleem op te lossen.

Wat is het terminatorprobleem? De zonne-terminator (of "twilight zone") is de lijn die de dagverlichte kant van een planeet scheidt van de donkere nachtkant. Vanaf het aardoppervlak kunnen we bij de terminator vaak prachtige zonsopgangen en zonsondergangen zien. Echter, dezelfde omstandigheden vormen een aantal problemen voor satellieten die wolken observeren. Vooral, de omstandigheden met weinig licht beïnvloeden de satellietmetingen op een manier die ze minder gevoelig maakt voor wolken op lage hoogten bij de grond, wat de algoritmen bemoeilijkt die worden gebruikt om wolken te detecteren op basis van satellietwaarnemingen. Vandaar het terminator "probleem".

Het NASA GLOBE Clouds-team in het Langley Research Center van NASA in Hampton, Virginia werkt samen met NASA-wetenschapper Dr. Bill Smith die een zomerstagiair zal begeleiden. Samen, ze zullen de GLOBE Cloud-waarnemingen gebruiken die zijn gemaakt door stagiaires van bureaus en burgerwetenschappers om het terminator-probleem op te lossen.

"Een uitdagende doelstelling voor ons team is om cloudeigenschappen af ​​te leiden die op elk moment van de dag nauwkeurig en consistent zijn, waarvoor tot op zekere hoogte nieuwe en innovatieve methoden moeten worden ontwikkeld die onze traditionele benaderingen kunnen verbeteren, " Smith zei. Hij en zijn team hebben het gebruik van machine learning-methoden onderzocht om dit en andere problemen aan te pakken.

"Deze nieuwe cloudanalyses moeten worden gevalideerd om te helpen bij het kwantificeren van het verbeteringsniveau dat we krijgen, " zei dr. Cecilia Wang, een senior wetenschapper bij Science Systems and Applications, Inc. (SSAI) die nauw samenwerkt met Smith aan de Cloud-analyses van Satellite ClOud en Radiation Property Retrieval System (SatCORPS).

WERELDBOL, of Globaal leren en observaties om het milieu ten goede te komen, wordt gesponsord door NASA en is een wereldwijd programma dat studenten samenbrengt, leraren, wetenschappers en burgers om wetenschap en leren over het milieu te promoten. Wanneer burgerwetenschappers een GLOBE-waarneming van wolken indienen, het Langley-team, met de steun van Smith's SatCORPS-producten, maak een "satellietmatch" waar u uw waarneming kunt zien in vergelijking met satellietmetingen.

Stagiairs konden foto's uploaden via de GLOBE Observer-app, evenals rapporten over wolken- en luchtcondities. Samen bieden deze een schat aan informatie over het terminatorprobleem die moeilijk te verzamelen is met andere middelen dan deelnemers aan burgerwetenschap.

"Burgerwetenschappers vinden het heerlijk om data bij te dragen en krijgen nog meer energie als ze precies weten hoe hun data zullen worden gebruikt. "Zei GLOBE Clouds hoofdonderzoeker Jessica Taylor. "Dit is wat de Solar Terminator Challenge zo spannend maakt. Het hebben van wolkenobservaties tijdens zonsopgang en zonsondergang kan ons helpen onze satellietgegevens beter te begrijpen."

De vier hoofdbijdragers waren Lindsay McCarthy van NASA's Johnson Space Center, Rose Rizzi van Langley, Angela Cheng van NASA's Goddard Space Flight Center en Nakeshia Diop op het NASA-hoofdkwartier. Hun consistente observaties zullen door een zomerstagiair worden gebruikt om te werken aan algoritmen voor het terminatorprobleem.

McCarthy, die op afstand geïnterneerd was vanuit Massachusetts, genoten van de unieke kans die dit programma haar en haar kinderen bood.

"Deelnemen aan de GLOBE Solar Terminator Challenge was een ongelooflijke ervaring, "Zei ze. "De stagiair-uitdaging in het voorjaar van 2021 bood een mooie brug voor mijn drie kinderen in de basisschoolleeftijd om ook deel te nemen. Dagelijkse gegevensverzameling, dat begon met ijs en sneeuw en eindigde in zonneschijn en bloemen, was een geschenk dat mijn familie op mooie en diepgaande manieren heeft betrokken."

Gezinnen die mee willen doen, kunnen de GLOBE Clouds Family Guide gebruiken voor meer informatie over clouds. Er zijn veel opties om verbinding te maken met cloudinhoud en te leren, observeren, betrekken en creëren, allemaal terwijl je plezier hebt.

"Deelnemen aan deze uitdaging was een leuke manier om mijn tenen in burgerwetenschap te dompelen tijdens mijn stage bij NASA, " zei Rizzi. "Als stagiair, het was leuk om te weten dat mijn inspanningen een toekomstige stagiair zouden helpen de gegevens te analyseren om de kennis van aardwetenschappen te vergroten."

McCarthy zei dat het niets minder dan vreugdevol was om elke ochtend en avond de gelegenheid te hebben om naar de lucht te kijken."

"Door samen te leren over burgerwetenschap en daadwerkelijke bijdragen te leveren, hebben we allemaal kunnen zien hoe we collectief onze wereld wetenschappelijk en met heel ons hart kunnen dienen, " ze zei.

Iedereen die zich wil verdiepen in burgerwetenschap kan beginnen met de GLOBE Observer-app. Om bij te dragen aan het oplossen van het terminatorprobleem, volg de stappen die worden beschreven in de GLOBE-blog.