การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากอวกาศ: ทุกมือบนดาดฟ้าเพื่อช่วยโลก

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• ตุลาคม 11, 2022

สรุปข้อมูลเชิงลึก

นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องรู้ผลกระทบเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพื่อสร้างกลยุทธ์และเทคโนโลยีในการบรรเทาผลกระทบที่ดีขึ้น มีการใช้ดาวเทียมสำรวจโลกและเทคโนโลยีบนอวกาศเพื่อส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ในระยะยาวว่าก๊าซเรือนกระจกส่งผลกระทบต่อโลกอย่างไร ข้อมูลนี้ช่วยให้นักวิจัยมองเห็นรูปแบบที่เกิดขึ้นใหม่และคาดการณ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากบริบทของอวกาศ

การตรวจสอบสิ่งแวดล้อมผ่านดาวเทียมสังเกตการณ์โลกมีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจระบบนิเวศและชั้นบรรยากาศของโลก ดาวเทียมเหล่านี้จำเป็นสำหรับการสังเกตพื้นที่ที่ไม่สามารถโครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดินได้ ตัวอย่างเช่น ในช่วงที่เกิดไฟป่าทำลายล้างในออสเตรเลียเมื่อปลายปี 2019 ดาวเทียมเป็นเครื่องมือในการติดตามผลกระทบของไฟเหล่านี้ที่มีต่อคุณภาพอากาศในระยะทางอันกว้างใหญ่ รวมถึงที่อยู่ห่างออกไป 15,000 กิโลเมตรในสหรัฐอเมริกา นอกจากการติดตามปรากฏการณ์บนบกแล้ว ดาวเทียมเหล่านี้ยังมีความสำคัญต่อการศึกษาเกี่ยวกับมหาสมุทรอีกด้วย เนื่องจากมหาสมุทรครอบคลุมพื้นที่ประมาณร้อยละ 70 ของพื้นผิวโลก มหาสมุทรจึงเป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมสภาพอากาศ การดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และการสนับสนุนสิ่งมีชีวิตทางทะเลที่ช่วยยังชีพให้กับชุมชนชายฝั่ง

อนาคตของเทคโนโลยีดาวเทียมพร้อมที่จะนำมาซึ่งความก้าวหน้าที่สำคัญในการทำความเข้าใจโลกของเรา การพัฒนาประการหนึ่งคือการสร้างแฝดดิจิทัลที่แม่นยำยิ่งขึ้นของโลก โมเดลดิจิทัลนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองสถานการณ์ต่างๆ และประเมินผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ ช่วยเพิ่มความสามารถของเราในการคาดการณ์และบรรเทาความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม ขอบเขตถัดไปในการสังเกตการณ์ในอวกาศประกอบด้วยภารกิจอุตุนิยมวิทยาไฮเปอร์สเปกตรัม ภารกิจเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ข้อมูลสามมิติที่ครอบคลุมเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งเหนือกว่าข้อมูลระดับพื้นผิว ข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุงนี้ไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ เช่น การเดินทางทางอากาศ มลพิษ และพายุไต้ฝุ่น แต่ยังปรับปรุงความสามารถของเราในการตรวจสอบคุณภาพน้ำ ความหลากหลายทางชีวภาพ และตัวชี้วัดด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญอื่น ๆ

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีดาวเทียมมีผลกระทบอย่างลึกซึ้ง ด้วยข้อมูลที่ละเอียดและทันท่วงทีมากขึ้น นักวิจัยจะสามารถสังเกตรูปแบบสิ่งแวดล้อมโลกได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยให้คาดการณ์ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้แม่นยำยิ่งขึ้น รวมถึงการเกิดภัยแล้ง คลื่นความร้อน และไฟป่า การสังเกตโดยละเอียดดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดกลยุทธ์เพื่อรับมือกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ 

ผลกระทบก่อกวน

ในปี 2021 องค์การการบินและอวกาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NASA) และ European Space Agency (ESA) ได้ประกาศความร่วมมือในการตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อโลกอย่างไรโดยการแชร์ข้อมูลดาวเทียมและการวิเคราะห์ ทั้งสองหน่วยงานมีเครื่องมือและทีมที่ทันสมัยที่สุดบางส่วนสำหรับการตรวจสอบและวิจัยอวกาศ ตามข่าวประชาสัมพันธ์ของ ESA ข้อตกลงนี้จะเป็นแบบอย่างสำหรับความร่วมมือระหว่างประเทศในอนาคต โดยให้ข้อมูลที่สำคัญต่อการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและตอบปัญหาเร่งด่วนที่สุดใน Earth Science ความร่วมมือนี้อยู่เหนือโครงการร่วมที่มีอยู่ เช่น Earth System Observatory โครงการหอดูดาวมุ่งเน้นไปที่ภารกิจบนโลกมากขึ้นในการให้ข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การป้องกันภัยพิบัติ ไฟป่า และกระบวนการทางการเกษตรแบบเรียลไทม์ 

ในขณะเดียวกัน ในปี 2022 NASA ได้ประกาศแผนการที่จะเปิดตัวโครงการดาวเทียมชื่อ TROPICS (การสังเกตการณ์ที่แก้ไขตามเวลาของโครงสร้างการตกตะกอนและความเข้มของพายุพร้อมกลุ่มดาวดวงเล็ก) หน่วยงานจะส่งดาวเทียมขนาดเล็ก XNUMX ดวง (smallsats) ขึ้นสู่วงโคจรเพื่อทำความเข้าใจว่าพายุหมุนเขตร้อนก่อตัวอย่างไร ซึ่งยากต่อการคาดเดา หน่วยดังกล่าวมีการติดตั้งเครื่องวัดรังสีไมโครเวฟซึ่งจะช่วยให้นักพยากรณ์มองเห็นเหตุการณ์ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

ข้อมูลจะถูกส่งกลับไปยังโลกสำหรับแบบจำลองการพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลข ในปี 2021 มีการปล่อยดาวเทียมทดสอบ ซึ่งให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับพายุเฮอริเคนไอดา เนื่องจากพายุเฮอริเคนเกิดขึ้นบ่อยขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ข้อมูลที่เพิ่มขึ้นนี้จะช่วยให้นักวิจัยติดตามพายุโซนร้อนได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ผลกระทบของการติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากอวกาศ

นัยที่กว้างขึ้นของการติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากอวกาศอาจรวมถึง: 

• บริษัทอื่นๆ เช่น SpaceX มุ่งเน้นไปที่การสร้างดาวเทียมและโดรนที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์สำหรับการตรวจสอบพื้นที่
• ธุรกิจสำรวจโลกจำนวนมากขึ้นที่นำเสนอเทคโนโลยีการตรวจสอบที่แตกต่างกัน เช่น การวัดรอยเท้าความร้อนของอาคารและการจัดการมลพิษทางอากาศ
• เพิ่มความร่วมมือระหว่างหน่วยงานด้านอวกาศต่างๆ เพื่อแบ่งปันข้อมูลที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม ความร่วมมือนี้จะขึ้นอยู่กับวิธีการพัฒนาการเมืองและระเบียบข้อบังคับในอวกาศ
• สตาร์ทอัพสร้างเมืองฝาแฝดดิจิทัล ป่าฝน มหาสมุทร และทะเลทราย เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
• การอภิปรายที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับจำนวนดาวเทียมที่เพิ่มขึ้น ทั้งสำหรับการตรวจสอบและวัตถุประสงค์เชิงพาณิชย์ ทำให้นักดาราศาสตร์ศึกษาอวกาศได้ยากขึ้นอย่างไร
• บริษัทประกันภัยปรับกรมธรรม์และเบี้ยประกันภัยตามข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมที่แม่นยำยิ่งขึ้น นำไปสู่การประเมินความเสี่ยงจากภัยพิบัติทางธรรมชาติที่แม่นยำยิ่งขึ้น
• นักวางผังเมืองใช้ข้อมูลดาวเทียมที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อออกแบบเมืองที่ปรับให้เข้ากับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงได้ดีขึ้น ส่งผลให้สภาพแวดล้อมในเมืองมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
• อุตสาหกรรมการเกษตรใช้ระบบติดตามด้วยดาวเทียมเพื่อเพิ่มผลผลิตพืชผลและการใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุด นำไปสู่ความมั่นคงทางอาหารและแนวทางปฏิบัติด้านการเกษตรที่ยั่งยืนเพิ่มขึ้น

คำถามที่ต้องพิจารณา

• รัฐบาลสามารถร่วมมือในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากอวกาศได้อย่างไร?
• อะไรคือเทคโนโลยีที่มีศักยภาพอื่น ๆ ที่สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบจากอวกาศได้?