Kujutise krediit: NASA / JPL
Maa kliima üks aspekt, veeauru jaotumine, võib avaldada olulist mõju kliimamuutustele ja osooni kahanemisele. Selle olulisuse mõistmiseks kasutavad NASA teadlased spetsiaalsete lennukite abil üksikasjalikku kaarti, kuidas veeaur atmosfääris liigub, Maa pinnalt kuni 40 km kõrgusele, kus õhk kuivab täielikult. Nad suutsid öelda, milline aur tekkis suurtel kõrgustel ja mida liigutasid õhuvoolud üles.
NASA teadlased on avanud uue akna atmosfääri veeauru, selle mõju kliimamuutustele ja osooni kahanemise mõistmiseks.
Teadlased on koostanud esimese üksikasjaliku kaardi rasketest vesiniku ja rasketest hapnikuaatomitest, mis asuvad pilvedes ja pilvedes, Maa pinnast umbes 25 miili ülespoole, et paremini mõista vee stratosfääri sattumise dünaamikat.
Kuivasse stratosfääri jõuab vaid väike kogus vett, 10–50 kilomeetrit (6–25 miili) maapinnast kõrgemale, nii et iga veesisalduse suurenemine võib potentsiaalselt kahjustada osooni varjestamise võimet selles atmosfääriosas. See võib tekitada suuremaid osooni kahanemisi põhja- ja lõunapoolustel, aga ka keskmistel laiuskraadidel.
Vesi kujundab Maa kliimat. Selle suur osa atmosfääris ehk troposfääris kontrollib, kui palju päikesevalgust pääseb planeedile, kui palju on meie taevasse lõksu jäänud ja kui palju kosmosesse tagasi jõuab. Kõrgemal stratosfääris, kus suurem osa Maa osoonikilbist kaitseb pinda kahjulike ultraviolettkiirte eest, on vett väga vähe (vähem kui 0,001 pinna kontsentratsioonist). Teadlased ei mõista enne õhu jõudmist sellesse piirkonda täielikult.
Troposfääris eksisteerib vesi õhus aurudena, vedelikutilkadena pilvedes ja külmunud jääosakestena kõrgmäestiku tsirupilvedes. Kuna Maale on nii palju vett ja nii mõne miili kõrgusel, on oluline mõista, kuidas vesi stratosfääri siseneb ja sealt väljub. Protsessi mõistmisel on võtmetähtsusega isotoopse sisu - loodusliku sõrmejälje, mille jätavad rasked veed - vormid. Isotoop on ükskõik milline kahest või enamast elemendi vormist, millel on samad või väga tihedalt seotud keemilised omadused ja sama aatomnumber, kuid erinevad aatommassid. Näitena võib tuua hapniku 16 versus hapniku 18 - mõlemad on hapnik, kuid üks on raskem kui teine.
Raske vesi on selle aurudest kergemini kondenseerunud või külmunud, põhjustades selle jaotuse olemuse erinevust tavalisest vee isotoopvormist. Veeauru isotoopse koostise mõõtmine võimaldab teadlastel kindlaks teha, kuidas vesi stratosfääri satub.
"Esmakordselt on vee isotoopide sisaldus kaardistatud uskumatult üksikasjalikult," ütles NASA reaktiivmootorite laboratooriumi vanemteadur dr Christopher R. Webster (Pasadena, Californias). Webster on uue teadustöö peamine teadur. leiud ajakirjas Science. Kaasautor dr Andrew J. Heymsfield, Riiklikust atmosfääriuuringute keskusest, Boulder, Colorado.
Vee isotoopide mõõtmine on äärmiselt keeruline, kuna need moodustavad vaid väikese osa, alla ühe protsendi atmosfääri koguveest. Üksikasjalikud mõõtmised viidi läbi 2002. aasta juulis NASA WB-57F reaktiivlennukite pardal lennanud õhusõiduki infrapuna-absorptsioonispektromeetriga (Alias). See uus lasermeetod võimaldab kaardistada piisava eraldusvõimega vee isotoope, et aidata teadlastel mõista nii veetransporti kui ka pilvede üksikasjalik mikrofüüsika, peamised parameetrid atmosfääri koostise, tormi arengu ja ilmateate mõistmiseks.
"Lasermeetod annab meile võimaluse mõõta igas vees leiduvat erinevat tüüpi isotoope," ütles Webster. "Isotoopse sõrmejälje abil avastasime stratosfääri alt leitud jääosakesed alt üles ja mõned kasvatati seal oma kohale."
Andmed aitavad selgitada, kuidas stratosfääri siseneva õhu veesisaldus väheneb, ning näitavad, et nii stratosfääri kuivuse kindlakstegemisel mängivad rolli kõrgete pilvesüsteemidega (konvektiivne pööning) kaasnev järkjärguline tõus ja kiire ülespoole liikumine.
Lennuki missiooni eesmärk oli mõista tsirupilvedega tekkimist, ulatust ja protsesse. Missioon kasutas pilvede kohal, kohal ja all asuvate vaatluste tegemiseks kuut NASA ja teiste föderaalagentuuride lennukit. Kombineerides õhusõidukite andmeid maapealsete andmete ja satelliitidega, on teadlastel piltide, veeauru ja atmosfääri dünaamika vahelistest seostest varasemast parem pilt. Samuti saavad nad paremini mõista NASA tavapäraselt tehtud satelliitmõõtmisi.
Missiooni rahastas NASA Earth Science Enterprise. Ettevõtte eesmärk on mõista Maad kui integreeritud süsteemi ja rakendada Maa süsteemiteadust, et parandada kliima, ilmastiku ja looduslike ohtude prognoosimist, kasutades kosmose ainulaadset vaatepunkti. Aliase kohta lisateabe saamiseks külastage veebisaiti: http://laserweb.jpl.nasa.gov.
Lisateavet NASA kohta leiate veebisaidilt http://www.nasa.gov.
JPL-i juhib NASA heaks Pasadena California Tehnoloogiainstituut
Algne allikas: NASA / JPL pressiteade
