Klimata pārmaiņu uzraudzība no kosmosa: visas rokas uz klāja, lai glābtu Zemi

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• Oktobris 11, 2022

Ieskata kopsavilkums

Zinātniekiem ir jāzina klimata pārmaiņu īpašā ietekme, lai izveidotu labākas seku mazināšanas stratēģijas un tehnoloģijas. Daži Zemes novērošanas satelīti un kosmosa tehnoloģijas tiek izmantotas, lai nodrošinātu uzticamus, ilgtermiņa datus par to, kā siltumnīcefekta gāzes ir ietekmējušas planētu. Šī informācija ļauj pētniekiem redzēt jaunos modeļus un veikt precīzākas prognozes.

Klimata pārmaiņu uzraudzība no kosmosa konteksta

Vides uzraudzībai, izmantojot Zemes novērošanas satelītus, ir izšķiroša nozīme mūsu planētas ekoloģijas un atmosfēras izpratnē. Šie satelīti ir būtiski, lai novērotu apgabalus, kur uz zemes balstīta infrastruktūra nav iespējama. Piemēram, postošo krūmu ugunsgrēku laikā Austrālijā 2019. gada beigās satelītiem bija liela nozīme, lai izsekotu šo ugunsgrēku ietekmei uz gaisa kvalitāti milzīgos attālumos, tostarp līdz pat 15,000 70 kilometru attālumā ASV. Šie satelīti ne tikai izseko sauszemes parādības, bet arī ir ļoti svarīgi okeāna pētījumos. Ņemot vērā to, ka okeāni klāj aptuveni XNUMX procentus no Zemes virsmas, tie ir būtiski, lai regulētu mūsu klimatu, absorbētu oglekļa dioksīdu un atbalstītu jūras dzīvi, kas nodrošina iztiku piekrastes kopienām.

Satelītu tehnoloģiju nākotne ir gatava sniegt ievērojamus sasniegumus mūsu izpratnē par Zemi. Viens no šādiem notikumiem ir precīzāka Zemes digitālā dvīņa izveide. Šis digitālais modelis ļaus zinātniekiem simulēt dažādus scenārijus un novērtēt iespējamos rezultātus, uzlabojot mūsu spēju prognozēt un mazināt vides problēmas. Nākamā kosmosa novērošanas robeža ietver hiperspektrālās meteoroloģijas misijas. Šo misiju mērķis ir nodrošināt visaptverošus trīsdimensiju datus par Zemes atmosfēru, pārsniedzot virsmas līmeņa datus. Šie uzlabotie dati ne tikai sniegs dziļāku ieskatu tādās atmosfēras parādībās kā gaisa satiksme, piesārņojums un taifūni, bet arī uzlabos mūsu spēju uzraudzīt ūdens kvalitāti, bioloģisko daudzveidību un citus kritiskus vides rādītājus.

Šo satelīttehnoloģiju sasniegumu ietekme ir dziļa. Izmantojot detalizētāku un savlaicīgāku informāciju, pētnieki varēs precīzāk novērot globālos vides modeļus. Tas ļaus precīzāk prognozēt klimata pārmaiņu ietekmi, tostarp sausumu, karstuma viļņus un mežu ugunsgrēkus. Šādi detalizēti novērojumi ir ļoti svarīgi, lai izstrādātu stratēģijas šo vides problēmu risināšanai. 

Traucējoša ietekme

2021. gadā ASV Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde (NASA) un Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA) paziņoja par partnerību, lai uzraudzītu, kā klimata pārmaiņas ietekmē Zemi, daloties ar satelīta datiem un analīzi. Abām aģentūrām ir daži no vismodernākajiem rīkiem un komandām kosmosa uzraudzībai un izpētei. Saskaņā ar ESA paziņojumu presei, šis līgums kalpos par paraugu turpmākai starptautiskajai sadarbībai, sniedzot datus, kas ir būtiski, lai risinātu klimata pārmaiņu problēmas un atbildētu uz aktuālākajiem jautājumiem Zemes zinātnē. Šī sadarbība ir papildus esošajiem kopīgajiem projektiem, piemēram, Zemes sistēmas observatorijai. Observatorijas projekts vairāk koncentrējas uz uz Zemes balstītām misijām, lai sniegtu būtiskus datus par klimata pārmaiņām, katastrofu novēršanu, mežu ugunsgrēkiem un reāllaika lauksaimniecības procesiem. 

Tikmēr NASA 2022. gadā paziņoja par saviem plāniem uzsākt satelītu projektu ar nosaukumu TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats). Aģentūra orbītā palaidīs sešus mazus pavadoņus (smallsats), lai labāk izprastu, kā veidojas tropiskie cikloni, kurus bijis grūti paredzēt. Iekārtas ir aprīkotas ar mikroviļņu radiometriem, kas ļaus prognozētājiem redzēt notikumus, kas citādi nav redzami ar neapbruņotu aci.

Dati tiks nosūtīti atpakaļ uz Zemi skaitliskiem laikapstākļu prognozēšanas modeļiem. 2021. gadā tika palaists testa satelīts, kas sniedza būtisku informāciju par viesuļvētru Ida. Tā kā viesuļvētras kļūst arvien biežākas klimata pārmaiņu dēļ, šie palielinātie dati palīdzēs pētniekiem precīzāk izsekot tropiskajām vētrām.

Klimata pārmaiņu uzraudzības ietekme no kosmosa

Plašāka ietekme uz klimata pārmaiņu monitoringu no kosmosa var ietvert: 

• Vairāk uzņēmumu, piemēram, SpaceX, koncentrējas uz mākslīgā intelekta vadītu satelītu un dronu izveidi kosmosa uzraudzībai.
• Palielināts zemes novērošanas uzņēmumu skaits, kas piedāvā dažādas monitoringa tehnoloģijas, piemēram, ēku termiskās pēdas mērīšanu un gaisa piesārņojuma pārvaldību.
• Pastiprināta partnerība starp dažādām kosmosa aģentūrām, lai dalītos ar svarīgu informāciju. Tomēr šī sadarbība būs atkarīga no tā, kā tiek izstrādāta kosmosa politika un noteikumi.
• Jaunuzņēmumi, kas veido pilsētu, lietus mežu, okeānu un tuksnešu digitālos dvīņus, lai uzraudzītu klimata pārmaiņas.
• Pastiprinājušās diskusijas par to, kā pieaugošais satelītu skaits gan uzraudzības, gan komerciālos nolūkos apgrūtina astronomu iespējas pētīt kosmosu.
• Apdrošināšanas sabiedrības pielāgo polises un prēmijas, pamatojoties uz precīzākiem vides datiem, tādējādi nodrošinot precīzākus dabas katastrofu riska novērtējumus.
• Pilsētplānotāji, kas izmanto uzlabotus satelīta datus, lai projektētu pilsētas, kas ir labāk pielāgotas mainīgajiem klimatiskajiem apstākļiem, tādējādi nodrošinot noturīgāku pilsētvidi.
• Lauksaimniecības nozares, kas izmanto satelītu uzraudzības sistēmas, lai optimizētu ražu un resursu izmantošanu, tādējādi palielinot nodrošinātību ar pārtiku un ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.

Jautājumi, kas jāapsver

• Kā vēl valdības var sadarboties, lai uzraudzītu klimata pārmaiņas no kosmosa?
• Kādas ir citas iespējamās tehnoloģijas, kas var palīdzēt zinātniekiem uzraudzīt no kosmosa?