Klimato kaitos stebėjimas iš kosmoso: visos rankos ant denio, kad išgelbėtume Žemę

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Spalis 11, 2022

Įžvalgos santrauka

Mokslininkai turi žinoti specifinį klimato kaitos poveikį, kad galėtų sukurti geresnes švelninimo strategijas ir technologijas. Kai kurie Žemės stebėjimo palydovai ir kosmoso technologijos naudojami patikimiems, ilgalaikiams duomenims apie šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikį planetai pateikti. Ši informacija leidžia tyrėjams pamatyti naujus modelius ir pateikti tikslesnes prognozes.

Klimato kaitos stebėjimas iš kosmoso konteksto

Aplinkos stebėjimas per Žemės stebėjimo palydovus atlieka esminį vaidmenį suprantant mūsų planetos ekologiją ir atmosferą. Šie palydovai yra būtini stebint sritis, kuriose antžeminės infrastruktūros neįmanoma. Pavyzdžiui, per niokojančius krūmynų gaisrus Australijoje 2019 m. pabaigoje palydovai padėjo stebėti šių gaisrų poveikį oro kokybei dideliais atstumais, įskaitant net 15,000 70 kilometrų JAV. Be antžeminių reiškinių sekimo, šie palydovai yra gyvybiškai svarbūs vandenyno tyrimams. Atsižvelgiant į tai, kad vandenynai dengia maždaug XNUMX procentų Žemės paviršiaus, jie yra labai svarbūs reguliuojant mūsų klimatą, sugeriant anglies dioksidą ir remiant jūros gyvybę, kuri išlaiko pakrančių bendruomenes.

Palydovinės technologijos ateitis gali atnešti didelę pažangą mūsų supratimui apie Žemę. Vienas iš tokių pokyčių yra tikslesnio skaitmeninio Žemės dvynio sukūrimas. Šis skaitmeninis modelis leis mokslininkams modeliuoti įvairius scenarijus ir įvertinti galimus rezultatus, o tai pagerins mūsų gebėjimą prognozuoti ir sušvelninti aplinkos iššūkius. Kita erdvės stebėjimo riba apima hiperspektrinės meteorologijos misijas. Šiomis misijomis siekiama pateikti išsamius trimačius duomenis apie Žemės atmosferą, viršijančius paviršiaus lygio duomenis. Šie patobulinti duomenys ne tik suteiks gilesnių įžvalgų apie atmosferos reiškinius, tokius kaip kelionės oru, tarša ir taifūnai, bet ir pagerins mūsų gebėjimą stebėti vandens kokybę, biologinę įvairovę ir kitus svarbius aplinkos rodiklius.

Šios palydovinės technologijos pažangos pasekmės yra didžiulės. Turėdami išsamesnę ir savalaikę informaciją, mokslininkai galės tiksliau stebėti pasaulinius aplinkos modelius. Tai leis tiksliau prognozuoti klimato kaitos poveikį, įskaitant sausras, karščio bangas ir miškų gaisrus. Tokios išsamios pastabos yra labai svarbios kuriant strategijas, kaip spręsti šiuos aplinkos iššūkius. 

Trikdantis poveikis

2021 m. JAV nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija (NASA) ir Europos kosmoso agentūra (ESA) paskelbė apie partnerystę, skirtą stebėti, kaip klimato kaita veikia Žemę, dalijantis palydoviniais duomenimis ir analize. Abi agentūros turi keletą pažangiausių kosmoso stebėjimo ir tyrimų įrankių ir komandų. Remiantis ESA pranešimu spaudai, šis susitarimas bus būsimojo tarptautinio bendradarbiavimo pavyzdys, suteikiantis duomenų, būtinų sprendžiant klimato kaitos problemą ir sprendžiant aktualiausias Žemės mokslo problemas. Šis bendradarbiavimas papildo esamus bendrus projektus, tokius kaip Žemės sistemos observatorija. Observatorijos projekte daugiau dėmesio skiriama Žemėje vykdomoms misijoms, siekiant teikti esminius duomenis apie klimato kaitą, nelaimių prevenciją, miškų gaisrus ir realiu laiku vykstančius žemės ūkio procesus. 

Tuo tarpu 2022 m. NASA paskelbė apie savo planus pradėti palydovinį projektą pavadinimu TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats). Agentūra į orbitą paleis šešis mažus palydovus (smallsats), kad geriau suprastų, kaip formuojasi atogrąžų ciklonai, kuriuos buvo sunku nuspėti. Įrenginiuose įrengti mikrobangų radiometrai, kurie leis prognozuotojams matyti įvykius, kurie kitu atveju nematomi plika akimi.

Duomenys bus perduoti atgal į Žemę skaitmeniniams orų prognozavimo modeliams. 2021 metais buvo paleistas bandomasis palydovas, kuris suteikė itin svarbios informacijos apie uraganą Ida. Dėl klimato kaitos vis dažnėjant uraganams, šie pagausėję duomenys padės mokslininkams tiksliau sekti atogrąžų audras.

Klimato kaitos stebėjimo iš kosmoso pasekmės

Platesnės klimato kaitos stebėjimo iš kosmoso pasekmės gali būti: 

• Daugiau įmonių, tokių kaip „SpaceX“, daugiausia dėmesio skiria dirbtinio intelekto palydovų ir dronų kūrimui kosmoso stebėjimui.
• Padaugėjo žemės stebėjimo įmonių, siūlančių įvairias stebėjimo technologijas, tokias kaip pastatų šiluminio pėdsako matavimas ir oro taršos valdymas.
• Išplėtota įvairių kosmoso agentūrų partnerystė, siekiant dalytis svarbia informacija. Tačiau šis bendradarbiavimas priklausys nuo to, kaip bus plėtojama kosmoso politika ir reglamentai.
• Startuoliai, kuriantys skaitmeninius miestų, atogrąžų miškų, vandenynų ir dykumų dvynius, kad galėtų stebėti klimato kaitą.
• Padidėjusios diskusijos apie tai, kaip didėjantis palydovų skaičius tiek stebėjimo, tiek komerciniais tikslais apsunkina astronomų studijas kosmose.
• Draudimo bendrovės koreguoja polisas ir įmokas remdamosi tikslesniais aplinkosaugos duomenimis, todėl tiksliau įvertinama stichinių nelaimių rizika.
• Miestų planuotojai, naudojantys patobulintus palydovinius duomenis, kurdami miestus, geriau prisitaikančius prie kintančių klimato sąlygų, todėl miesto aplinka tampa atsparesnė.
• Žemės ūkio pramonės šakos, diegiančios palydovines stebėjimo sistemas, siekdamos optimizuoti pasėlių derlių ir išteklių naudojimą, taip padidindamos maisto saugumą ir tvarią ūkininkavimo praktiką.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kaip dar vyriausybės gali bendradarbiauti, kad stebėtų klimato pokyčius iš kosmoso?
• Kokios kitos galimos technologijos gali padėti mokslininkams stebėti iš kosmoso?