science >> Wetenschap >  >> Natuur

Satellietsensor EPIC detecteert aerosolen in de atmosfeer van de aarde

Een rookpluim stijgt op en verspreidt zich over Californië tijdens de Ranch Fire van 2018. Nieuw onderzoek toont het vermogen aan van de op satellieten gebaseerde sensor EPIC om rookpluimen zoals deze nauwkeurig te bewaken. evenals andere aerosolen die in de atmosfeer van de aarde zweven. Krediet:NASA Goddard Space Flight Center, CC DOOR 2.0

Spuitbussen zijn klein, vaste deeltjes die omhoog drijven in de atmosfeer van de aarde. Deze minuscule stofjes kunnen elk van een aantal verschillende stoffen zijn, zoals stof, vervuiling, en bosbrandrook. Door het absorberen of verstrooien van zonlicht, aërosolen beïnvloeden het klimaat op aarde. Ze beïnvloeden ook de luchtkwaliteit en de menselijke gezondheid.

Nauwkeurige observaties van aerosolen zijn nodig om hun impact te bestuderen. Zoals aangetoond door Ahn et al., de Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC)-sensor aan boord van de Deep Space Climate Observatory (DSCOVR)-satelliet biedt nieuwe mogelijkheden om deze deeltjes te monitoren.

Gelanceerd in 2015, De baan van DSCOVR houdt het tussen de aarde en de zon, dus EPIC kan beelden van de aarde vastleggen bij continu daglicht, zowel in het zichtbare lichtbereik als bij ultraviolette (UV) en nabij-infrarode golflengten. Het EPIC near-UV aerosol-algoritme (EPICAERUV) kan dan meer specifieke informatie over aerosoleigenschappen uit de afbeeldingen halen.

Net als andere satellietgedragen aerosolsensoren, EPIC maakt observatie van aerosolen mogelijk op geografische locaties die moeilijk toegankelijk zijn met sensoren op de grond of in vliegtuigen. Echter, in tegenstelling tot andere satellietsensoren die slechts één keer per dag metingen kunnen verrichten, Dankzij de unieke baan van EPIC kan het tot 20 keer per dag aerosolgegevens verzamelen voor de hele zonovergoten kant van de aarde.

Om de mogelijkheden van EPIC te demonstreren, de onderzoekers gebruikten EPICAERUV om verschillende eigenschappen van de waargenomen aerosolen te evalueren, inclusief kenmerken die bekend staan ​​als optische diepte, enkelverstrooiend albedo, aerosol optische diepte boven de wolken, en ultraviolette aerosolindex. Deze eigenschappen zijn essentieel voor het monitoren van aerosolen en hun impact. De analyse toonde aan dat EPIC's waarnemingen van deze eigenschappen gunstig afsteekt tegen die van grond- en vliegtuiggebaseerde sensoren.

Het onderzoeksteam gebruikte EPIC ook om de kenmerken van rookpluimen te evalueren die zijn geproduceerd door recente bosbranden in Noord-Amerika, waaronder grote branden in British Columbia in 2017, Californië's 2018 Mendocino Complex Fire, en talrijke Noord-Amerikaanse branden in 2020. EPIC heeft in 2017 bijgedragen aan het waarnemingsbewijs van rook die zichzelf opblaast via de tropopauze door door zonne-absorptie aangedreven diabatische verwarming. EPIC-waarnemingen hebben deze enorme aërosolpluimen met succes vastgelegd, en de afgeleide pluimkarakteristieken nauwkeurig uitgelijnd met metingen op de grond.

Dit onderzoek suggereert dat ondanks grove ruimtelijke resolutie en mogelijk grote fouten onder bepaalde kijkomstandigheden, EPIC kan dienen als een handig hulpmiddel voor aërosolmonitoring. Toekomstige inspanningen zullen gericht zijn op het verbeteren van het EPICAERUV-algoritme om de nauwkeurigheid te vergroten.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.