Встаньте снаружи и сделайте глубокий вдох. Знаете ли вы, что вы дышите? Для большинства людей ответ прост - воздух. А воздух, который необходим для жизни в том виде, в котором мы его знаем, состоит примерно из двадцати процентов газообразного кислорода (O²) и семьдесят восемь процентов газообразного азота (N²). Тем не менее, в пределах одного процента и изменений находятся несколько других следовых газов, а также несколько других ингредиентов, которые не всегда полезны для здоровья.
Например, сделать глубокий вдох на улице, даже в ясный день, будет означать вдыхание миллионов капель жидкости и крошечных твердых частиц. Эти последние частицы вещества являются так называемыми аэрозолями, которые относятся к коллоидным суспензиям частиц в воздухе или газе. Эти потенциально вредные частицы могут быть найдены где угодно на Земле и, как показывает недавняя визуализация НАСА, могут появляться в больших концентрациях в нашей атмосфере.
Визуализация исходит из модели прямой обработки системы наблюдения Земли Годдарда (GEOS FP), которая опирается на наблюдения со спутников НАСА, наблюдающих за Землей, для отслеживания присутствия аэрозолей, создаваемых лесными пожарами, вулканами, штормами и другими явлениями. К таким спутникам относятся спутники Национального полярно-орбитального партнерства (АЭС Суоми) Терра, Аква, Аура и Суоми.
Аннотированная версия визуализации (показанной выше) подчеркивает выход модели GEOS FP для аэрозолей 23 августа 2018 года. В тот день из-за лесных пожаров в Северной Америке и Африке возникли огромные потоки дыма, три тропических циклона произошли в Тихом океане. Океан и сильный ветер над Сахарой заставили частицы пыли, переносимые ветром, наполнили небо. Все эти произведенные аэрозоли, которые представлены на визуальном изображении различными цветами.
Частицы черного углерода (красные) выбрасываются в результате лесных пожаров, а также из-за транспортных средств, заводских и других выбросов. На наличие тропических штормов указывают аэрозоли с морской солью (синие), которые выбрасываются в воздух как часть морских брызг. Частицы, которые по классификации GEOS FP классифицируются как пыль, обозначены фиолетовым цветом. Как вы можете видеть, углеродные аэрозоли в основном сконцентрированы на северо-западе Тихого океана в Африке к югу от Сахары, где волны тепла вызвали лесные пожары этим летом.
Визуализация также включает в себя данные ночного света, собранные с помощью набора видимого инфракрасного радиометра (VIIRS) на АЭС Суоми, который показывает расположение городов и поселков. Здесь также можно увидеть наличие углеродных аэрозолей, которые соответствуют выбросам антропогенного углерода. Пыльные бури также являются доказательством по всей Северо-Западной Африке и в Сахаре, а также на Ближнем Востоке и в Западном Китае.
Второе изображение, которое показывает крупный план Азии (показано ниже), также показывает взаимодействие между выбросами углерода, пылью и аэрозолями в виде морских брызг. Еще раз, данные ночного света указывают расположение крупных городов, городских коридоров и транспортных узлов. Над Китаем и наиболее густонаселенными регионами Индии можно наблюдать сильные признаки выбросов углерода.
Из этого крупного плана также видно, что выбросы пыли с Ближнего Востока и Центральной Азии сосредоточены в регионе, который простирается от Омана до Пакистана и выше пустыни Такламакан в китайской провинции Синьцзя. Аэрозоли с морской солью, хотя и присутствуют во многих прибрежных регионах, наиболее распространены в Восточно-Китайском море и у побережья Японии, что соответствует присутствию тайфунов Сулик и Цимарон.
Однако важно отметить, что аэрозоли в визуализации не являются прямым представлением спутниковых данных. Как и все климатические модели, модель GEOS FP опирается на математические уравнения, которые представляют физические процессы для расчета уровня аэрозолей в нашей атмосфере в любой момент времени. Такие свойства, как температура, влажность, аэрозоли и ветер, также складываются для создания таких визуализаций.
Несмотря на это, визуал рассказывает важную историю. Тонкие системы нашей планеты взаимосвязаны, и то, что происходит в одном, может оказать сильное влияние на других. В настоящее время экстремальные погодные условия, лесные пожары и опустынивание являются частью одной общей проблемы - антропогенного изменения климата. Отслеживание воздействия, которое человеческая деятельность оказала (и продолжает оказывать) на системы Земли, является одной из основных целей спутников наблюдения Земли.
Эта информация также поможет ученым, правительствам и неправительственным организациям в разработке стратегий смягчения последствий и планирования стихийных бедствий, которые ожидаются в ближайшем будущем. Поскольку есть много для подготовки, наличие большого количества данных в нашем распоряжении является обязательным!
Спутники Terra, Aqua и Aura являются частью Системы наблюдения Земли (EOS) НАСА, которая вместе осуществляет мониторинг поверхности Земли, биосферы, атмосферы и океанов, чтобы улучшить наше понимание интегрированных планетных систем. АЭС Суоми, которая проводит широкий спектр измерений на суше, океане и атмосфере, также проводит испытания ключевых технологий для спутников следующего поколения НАСА - Объединенной полярной спутниковой системы (JPSS).
