Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Twee NASA-satellieten staan ​​klaar om de energiebalans van de aarde te helpen meten

Deze video geeft een overzicht van de PREFIRE-missie, die tot doel heeft de mondiale klimaatverandering te verbeteren voorspellingen door het begrip van wetenschappers over de warmte die vanaf de aarde in de poolgebieden wordt uitgestraald, uit te breiden. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Wolken in klimaatmodellering

Wolken en waterdamp aan de polen van de aarde fungeren als ramen op een zomerdag:een heldere, relatief droge dag in het noordpoolgebied is als het openen van een raam om de warmte uit een benauwde kamer te laten ontsnappen. Een bewolkte, relatief vochtige dag houdt de warmte vast als een gesloten raam.

De soorten wolken – en de hoogte waarop ze zich vormen – beïnvloeden hoeveel warmte de polaire atmosfeer vasthoudt. Net als een getint raam hebben wolken op lage hoogte, die voornamelijk uit waterdruppels bestaan, de neiging een verkoelend effect te hebben. Wolken op grote hoogte, die voornamelijk uit ijsdeeltjes bestaan, absorberen gemakkelijker warmte, waardoor een opwarmend effect ontstaat. Omdat wolken op gemiddelde hoogte een variërende inhoud aan waterdruppels en ijsdeeltjes kunnen hebben, kunnen ze een verwarmend of koelend effect hebben.

Maar wolken zijn notoir moeilijk te bestuderen:ze bestaan ​​uit microscopisch kleine deeltjes die binnen enkele seconden tot uren kunnen bewegen en veranderen. Als het regent of sneeuwt, vindt er een grote herschikking van water en energie plaats die het karakter van wolken volledig kan veranderen. Deze steeds veranderende factoren bemoeilijken de taak van het realistisch vastleggen van wolkengedrag in klimaatmodellen, die mondiale klimaatscenario's proberen te projecteren.

Een van de twee CubeSats ter grootte van een schoenendoos waaruit NASA's PREFIRE-missie bestaat, staat op een tafel bij Blue Canyon Technologies. Het bedrijf bouwde de satellietbus en integreerde het door de JPL geleverde thermische infraroodspectrometerinstrument. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Inconsistenties in de manier waarop verschillende klimaatmodellen wolken weergeven, kunnen het verschil betekenen tussen het voorspellen van een opwarming van 5 of 10 graden Fahrenheit (3 of 6 graden Celsius). De PREFIRE-missie heeft tot doel die onzekerheid te verminderen.

De thermische infraroodspectrometer op elk ruimtevaartuig zal cruciale metingen uitvoeren van de golflengten van licht in het ver-infrarode bereik. De instrumenten zullen wolken kunnen detecteren die grotendeels onzichtbaar zijn voor andere soorten optische instrumenten. En de instrumenten van PREFIRE zullen gevoelig genoeg zijn om de geschatte grootte van deeltjes te detecteren en onderscheid te maken tussen vloeistofdruppels en ijsdeeltjes.

"PREFIRE zal ons een nieuwe blik op wolken geven", zegt Brian Kahn, een atmosferische wetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA en lid van het PREFIRE-wetenschapsteam. "We weten nog niet helemaal zeker wat we gaan zien, en dat is echt spannend."

Geleverd door NASA