Изображение предоставлено NASA
Серия спутников НАСА измеряет уровни озона в атмосфере Земли с такой точностью, что они могут определить, где это происходит естественным образом и где оно вызвано загрязнением. Спутники включали спутник НАСА «Терра», Миссию по измерению тропических осадков, Земной зонд / TOMS и спутник ЕКА-ERS-2, и они могли регистрировать пожары и вспышки молнии по всему миру. Ученые были удивлены, обнаружив, что большие количества озона над тропической Атлантикой фактически были образованы ударами молнии, а не загрязнением, как первоначально.
В летнее время озон у поверхности Земли образуется в большинстве крупных городов США, когда солнечный свет и тепло смешиваются с выхлопными газами автомобилей и другими загрязнениями, в результате чего работники здравоохранения выдают «предупреждения об озоне». Но в других частях света, таких как тропическая Атлантика, этот низкий уровень озона, по-видимому, происходит естественным образом, что вызывает у ученых удивление. Теперь финансируемые НАСА ученые, использующие четыре спутника, могут сказать, откуда происходит низкое загрязнение озоном и было ли оно антропогенным или естественным.
Атмосферный ученый Дэвид Эдвардс и его коллеги из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) и сотрудники в Канаде и Европе изучили эту проблему с использованием спутниковых данных с трех космических аппаратов НАСА, одного из Европейского космического агентства (ESA), и компьютерной модели из NCAR. Они были удивлены, обнаружив, что большее количество приповерхностного озона над тропической Атлантикой развивается в результате молнии вместо сжигания сельскохозяйственного и ископаемого топлива.
Их результаты появились в недавнем выпуске журнала геофизических исследований Американского геофизического союза. Образование озона связано с несколькими факторами, такими как молния и загрязнение от сжигания сельскохозяйственного и ископаемого топлива, поэтому было полезно использовать несколько спутников НАСА, чтобы посмотреть на каждый из них по очереди.
Спутники НАСА включали Терру, Миссию по измерению тропических осадков (TRMM) и Земной зонд / TOMS. Спутник ЕКА ERS-2 также использовался для наблюдения за озоном, а компьютерная модель NCAR MOZART-2 (Модель для озона и связанных химических индикаторов) использовалась для моделирования химического состава атмосферы.
Поскольку различные спутниковые приборы могли обнаруживать пожары, вспышки молнии и, соответственно, загрязнение и озон в атмосфере, они обеспечивали глобальный взгляд на происходящее с высоты птичьего полета, а компьютерная модель помогла связать все части воедино.
Пожары создают дым и окись углерода, а молния - окиси азота (NOx). Все они сочетаются с другими нестабильными соединениями в химическом супе, и солнечный свет помогает вызвать реакцию, которая помогает формировать озон. Ученые обнаружили, что в начале года интенсивные пожары, устроенные фермерами для расчистки земель и традиционного возделывания в северо-западной части Африки, к югу от пустыни Сахара, привели к значительному загрязнению, которое они могли отследить с помощью спутника. изображения, как он распространяется по Атлантике в направлении Южной Америки. Это загрязнение значительно увеличило содержание озона на малых высотах вблизи пожаров.
Однако, когда Эдвардс и его коллеги посмотрели на области повышенного уровня озона, измеренные спутниками и самолетами над Атлантикой к югу от экватора, они были более удивлены, обнаружив, что этот озон был вызван в основном молнией, а не пожарами.
В других частях света, особенно вблизи городов, озон у поверхности Земли часто образуется в результате загрязнения в результате промышленного сжигания ископаемого топлива и автомобилей. Понимание того, откуда происходит загрязнение, важно для улучшения качества нашего воздуха.
Прибор НАСА «Измерение загрязнения в тропосфере» (MOPITT) на борту спутника «Терра» представляет собой совместную миссию НАСА / Канадского космического агентства, которая измерила концентрации угарного газа на различных уровнях атмосферы. Прибор TOMS на EP / TOMS измерял тропический тропосферный озон над средней Атлантикой. Спутник TRMM подсчитал количество пожаров в регионе, используя свой видимый / инфракрасный сканер (VIRS), а также каталогизировал данные о вспышках молнии от своего датчика молнии (LIS). Затем спутниковые данные были интерпретированы с использованием компьютерной модели MOZART-2.
Ранее ученые использовали наблюдения TOMS, чтобы получить общее представление о том, где уровни тропосферного озона были высокими, но часто было трудно сказать, откуда появился озон и какой источник загрязнения или естественный процесс привели к его созданию. Только недавно комбинация из 4 спутников позволила ученым сделать это различие.
Это исследование финансировалось НАСА Earth Science Enterprise (ESE) в сотрудничестве с Национальным научным фондом, спонсором NCAR. ESE НАСА посвящено пониманию Земли как интегрированной системы и применению Науки о системе Земли для улучшения прогнозирования климата, погоды и стихийных бедствий с использованием уникальной точки зрения космоса.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
