Monitorowanie zmian klimatu z kosmosu: wszystkie ręce na pokładzie, aby ratować Ziemię

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 11 października 2022 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Naukowcy muszą znać konkretne skutki zmiany klimatu, aby tworzyć lepsze strategie i technologie łagodzące. Niektóre satelity obserwacyjne Ziemi i technologie kosmiczne są wykorzystywane do dostarczania wiarygodnych, długoterminowych danych na temat wpływu gazów cieplarnianych na planetę. Informacje te umożliwiają naukowcom dostrzeżenie pojawiających się wzorców i dokładniejsze prognozy.

Monitorowanie zmian klimatu z kontekstu kosmicznego

Monitorowanie środowiska za pomocą satelitów obserwacyjnych Ziemi odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu ekologii i atmosfery naszej planety. Satelity te są niezbędne do obserwacji obszarów, w których infrastruktura naziemna nie jest możliwa. Na przykład podczas niszczycielskich pożarów buszu w Australii pod koniec 2019 r. satelity odegrały kluczową rolę w śledzeniu wpływu tych pożarów na jakość powietrza na dużych odległościach, w tym aż do 15,000 70 kilometrów w USA. Oprócz śledzenia zjawisk ziemskich satelity te są niezbędne do badań oceanicznych. Biorąc pod uwagę, że oceany pokrywają około XNUMX procent powierzchni Ziemi, odgrywają one kluczową rolę w regulowaniu naszego klimatu, pochłanianiu dwutlenku węgla i wspieraniu życia morskiego, które zapewnia wyżywienie społecznościom przybrzeżnym.

Przyszłość technologii satelitarnej może przynieść znaczący postęp w naszym rozumieniu Ziemi. Jednym z takich osiągnięć jest stworzenie bardziej precyzyjnego cyfrowego bliźniaka Ziemi. Ten model cyfrowy umożliwi naukowcom symulację różnych scenariuszy i ocenę potencjalnych wyników, zwiększając naszą zdolność do prognozowania i łagodzenia wyzwań środowiskowych. Kolejnym obszarem obserwacji kosmicznych są hiperspektralne misje meteorologiczne. Misje te mają na celu dostarczenie kompleksowych, trójwymiarowych danych o atmosferze ziemskiej, przewyższających dane z poziomu powierzchni. Te ulepszone dane nie tylko zapewnią głębszy wgląd w zjawiska atmosferyczne, takie jak podróże lotnicze, zanieczyszczenia i tajfuny, ale także poprawią naszą zdolność do monitorowania jakości wody, różnorodności biologicznej i innych krytycznych wskaźników środowiskowych.

Konsekwencje tych postępów w technologii satelitarnej są głębokie. Dzięki bardziej szczegółowym i aktualnym informacjom badacze będą mogli z większą precyzją obserwować globalne wzorce środowiskowe. Umożliwi to dokładniejsze przewidywanie skutków zmian klimatycznych, w tym występowania susz, fal upałów i pożarów lasów. Takie szczegółowe obserwacje mają kluczowe znaczenie dla opracowania strategii sprostania tym wyzwaniom środowiskowym. 

Zakłócający wpływ

W 2021 r. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej USA (NASA) i Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) ogłosiły partnerstwo w celu monitorowania wpływu zmian klimatu na Ziemię poprzez udostępnianie danych satelitarnych i analiz. Obie agencje dysponują jednymi z najbardziej zaawansowanych narzędzi i zespołów do monitorowania i badań kosmosu. Zgodnie z komunikatem prasowym ESA, umowa ta posłuży jako model przyszłej współpracy międzynarodowej, dostarczając danych kluczowych dla radzenia sobie ze zmianami klimatycznymi i odpowiedzi na najpilniejsze problemy w nauce o Ziemi. Ta współpraca jest uzupełnieniem istniejących wspólnych projektów, takich jak Obserwatorium Systemu Ziemi. Projekt obserwatorium koncentruje się bardziej na misjach naziemnych, które dostarczają niezbędnych danych dotyczących zmiany klimatu, zapobiegania katastrofom, pożarów lasów i procesów rolniczych w czasie rzeczywistym. 

Tymczasem w 2022 roku NASA ogłosiła plany uruchomienia projektu satelitarnego o nazwie TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation Structure and Storm Intensity with a Constellation of Smallsats). Agencja wyniesie na orbitę sześć małych satelitów (smallsats), aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstają trudne do przewidzenia cyklony tropikalne. Jednostki są wyposażone w radiometry mikrofalowe, dzięki którym prognostycy dostrzegą zdarzenia niewidoczne gołym okiem.

Dane zostaną przesłane z powrotem na Ziemię w celu wykorzystania numerycznych modeli prognoz pogody. W 2021 roku wystrzelono satelitę testowego, który dostarczył kluczowych informacji na temat huraganu Ida. Ponieważ huragany stają się coraz częstsze ze względu na zmiany klimatyczne, te zwiększone dane pomogą naukowcom dokładniej śledzić burze tropikalne.

Implikacje monitorowania zmian klimatu z kosmosu

Szersze implikacje monitorowania zmian klimatu z kosmosu mogą obejmować: 

• Coraz więcej firm, takich jak SpaceX, koncentruje się na tworzeniu satelitów i dronów opartych na sztucznej inteligencji do monitorowania kosmosu.
• Zwiększona liczba firm zajmujących się obserwacją Ziemi, oferujących różne technologie monitorowania, takie jak pomiar śladu termicznego budynków i zarządzanie zanieczyszczeniem powietrza.
• Zwiększone partnerstwa między różnymi agencjami kosmicznymi w celu wymiany kluczowych informacji. Jednak ta współpraca będzie zależeć od tego, jak rozwijana jest polityka kosmiczna i regulacje.
• Startupy tworzące cyfrowe bliźniaki miast, lasów deszczowych, oceanów i pustyń w celu monitorowania zmian klimatycznych.
• Wzmożone debaty na temat tego, jak rosnąca liczba satelitów, zarówno do celów monitoringowych, jak i komercyjnych, utrudnia astronomom badanie kosmosu.
• Firmy ubezpieczeniowe dostosowują polisy i składki w oparciu o dokładniejsze dane środowiskowe, co prowadzi do dokładniejszej oceny ryzyka klęsk żywiołowych.
• Urbaniści wykorzystują ulepszone dane satelitarne do projektowania miast lepiej dostosowanych do zmieniających się warunków klimatycznych, co skutkuje bardziej odpornymi środowiskami miejskimi.
• Przemysł rolniczy wdraża satelitarne systemy monitorowania w celu optymalizacji plonów i wykorzystania zasobów, co prowadzi do zwiększenia bezpieczeństwa żywnościowego i zrównoważonych praktyk rolniczych.

Pytania do rozważenia

• Jak jeszcze rządy mogą współpracować w celu monitorowania zmian klimatycznych z kosmosu?
• Jakie inne potencjalne technologie mogą pomóc naukowcom w monitorowaniu z kosmosu?