Fylgst með loftslagsbreytingum úr geimnum: Allar hendur á þilfari til að bjarga jörðinni

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Október 11, 2022

Innsýn samantekt

Vísindamenn þurfa að þekkja sértæk áhrif loftslagsbreytinga til að búa til betri mótvægisaðgerðir og tækni. Sumir jarðathugunargervihnöttar og geimtengd tækni eru notuð til að skila áreiðanlegum, langtímagögnum um hvernig gróðurhúsalofttegundir hafa haft áhrif á plánetuna. Þessar upplýsingar gera vísindamönnum kleift að sjá ný mynstur og gera nákvæmari spár.

Fylgst með loftslagsbreytingum frá samhengi í geimnum

Umhverfisvöktun í gegnum jarðathugunargervihnetti gegnir mikilvægu hlutverki við að skilja vistfræði plánetunnar okkar og lofthjúp. Þessi gervitungl eru nauðsynleg til að fylgjast með svæðum þar sem grunnvirki á jörðu niðri er ekki framkvæmanleg. Til dæmis, meðan á hrikalegu kjarreldunum stóð í Ástralíu í lok árs 2019, áttu gervitungl mikinn þátt í að fylgjast með áhrifum þessara elda á loftgæði yfir miklar vegalengdir, þar á meðal allt að 15,000 kílómetra í burtu í Bandaríkjunum. Auk þess að rekja fyrirbæri á jörðu niðri eru þessi gervitungl mikilvæg fyrir hafrannsóknir. Í ljósi þess að höf þekja um það bil 70 prósent af yfirborði jarðar eru þau lykillinn að því að stjórna loftslagi okkar, taka upp koltvísýring og styðja við sjávarlíf sem veitir strandsamfélögum næringu.

Framtíð gervihnattatækni er í stakk búin til að færa umtalsverðar framfarir í skilningi okkar á jörðinni. Ein slík þróun er sköpun nákvæmari stafræns tvíbura jarðar. Þetta stafræna líkan mun gera vísindamönnum kleift að líkja eftir ýmsum atburðarásum og meta hugsanlegar niðurstöður, sem eykur getu okkar til að spá fyrir um og draga úr umhverfisáskorunum. Næstu landamæri í geimathugunum felur í sér ofurrófsveðurfræðileiðangra. Þessar verkefni miða að því að veita yfirgripsmikil þrívíddargögn um lofthjúp jarðar, umfram yfirborðsgögnin. Þessi auknu gögn munu ekki aðeins veita dýpri innsýn í andrúmsloftsfyrirbæri eins og flugsamgöngur, mengun og fellibyl heldur einnig bæta getu okkar til að fylgjast með vatnsgæðum, líffræðilegum fjölbreytileika og öðrum mikilvægum umhverfisvísum.

Afleiðingar þessara framfara í gervihnattatækni eru djúpstæðar. Með ítarlegri og tímabærari upplýsingum munu vísindamenn geta fylgst með hnattrænum umhverfismynstri með meiri nákvæmni. Þetta mun gera nákvæmari spár um áhrif loftslagsbreytinga, þar á meðal þurrka, hitabylgjur og skógarelda. Slíkar nákvæmar athuganir eru mikilvægar til að móta aðferðir til að takast á við þessar umhverfisáskoranir. 

Truflandi áhrif

Árið 2021 tilkynntu bandaríska flug- og geimferðastofnunin (NASA) og Evrópska geimferðastofnunin (ESA) samstarf til að fylgjast með hvernig loftslagsbreytingar hafa áhrif á jörðina með því að deila gervihnattagögnum og greiningum. Báðar stofnanirnar búa yfir fullkomnustu verkfærum og teymum fyrir geimvöktun og rannsóknir. Samkvæmt fréttatilkynningu ESA mun þessi samningur þjóna sem fyrirmynd að alþjóðlegu samstarfi í framtíðinni, gefa gögn sem eru mikilvæg til að takast á við loftslagsbreytingar og svara brýnustu málum í jarðvísindum. Þetta samstarf er ofan á núverandi sameiginleg verkefni eins og Earth System Observatory. Stjörnuskoðunarverkefnið einbeitir sér meira að verkefnum á jörðinni til að útvega nauðsynleg gögn varðandi loftslagsbreytingar, hamfaraforvarnir, skógarelda og rauntíma landbúnaðarferli. 

Á sama tíma, árið 2022, tilkynnti NASA áform sín um að hefja gervihnattaverkefni sem kallast TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and Storm Intensity with a Constellation of Smallsats). Stofnunin mun skjóta sex litlum gervihnöttum (smallsats) á sporbraut til að skilja betur hvernig hitabeltishringir myndast, sem erfitt hefur verið að spá fyrir um. Einingarnar eru búnar örbylgjugeislamælum sem gera spámönnum kleift að sjá atburði sem annars eru ósýnilegir með berum augum.

Gögnin verða send aftur til jarðar fyrir töluleg veðurspálíkön. Árið 2021 var tilraunagervihnetti skotið á loft sem gaf mikilvægar upplýsingar um fellibylinn Ida. Þar sem fellibylir verða tíðari vegna loftslagsbreytinga munu þessi auknu gögn hjálpa vísindamönnum að fylgjast með hitabeltisstormum nákvæmari.

Afleiðingar þess að fylgjast með loftslagsbreytingum úr geimnum

Víðtækari afleiðingar þess að fylgjast með loftslagsbreytingum úr geimnum geta verið: 

• Fleiri fyrirtæki, eins og SpaceX, einbeita sér að því að búa til gervigreind-drifna gervihnetti og dróna fyrir geimvöktun.
• Aukinn fjöldi jarðathugunarfyrirtækja sem bjóða upp á mismunandi vöktunartækni, svo sem að mæla hitafótspor bygginga og stjórna loftmengun.
• Aukið samstarf milli mismunandi geimstofnana til að deila mikilvægum upplýsingum. Samt sem áður mun þetta samstarf ráðast af því hvernig geimpólitík og reglugerðir eru þróaðar.
• Sprotafyrirtæki sem búa til stafræna tvíbura borga, regnskóga, höf og eyðimerkur til að fylgjast með loftslagsbreytingum.
• Auknar umræður um hvernig aukinn fjöldi gervitungla, bæði til vöktunar og viðskipta, geri stjörnufræðingum erfitt fyrir að rannsaka geiminn.
• Tryggingafélög aðlaga vátryggingar og iðgjöld út frá nákvæmari umhverfisgögnum, sem leiðir til nákvæmara áhættumats vegna náttúruhamfara.
• Borgarskipulagsfræðingar nota aukin gervihnattagögn til að hanna borgir sem eru betur aðlagaðar að breyttum loftslagsaðstæðum, sem leiðir til seiglulegra borgarumhverfis.
• Landbúnaðariðnaðurinn tekur upp gervihnattabyggð eftirlitskerfi til að hámarka uppskeru og auðlindanotkun, sem leiðir til aukins fæðuöryggis og sjálfbærrar búskapar.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Hvernig geta stjórnvöld annars unnið til að fylgjast með loftslagsbreytingum úr geimnum?
• Hver er önnur hugsanleg tækni sem getur hjálpað vísindamönnum að fylgjast með utan úr geimnum?