Zmiana klimatu stanowi bezpośrednie zagrożenie dla przyszłości ludzkości, ale globalny klimat jest tak złożony, że często trudno nawet dostrzec skalę problemu. Jeden z najlepszych sposobów pomiaru zmiany klimatu może nie być tym, czego oczekujesz – ponieważ nie chodzi tu o pomiar terenu czy atmosfery. Zamiast tego, aby dowiedzieć się więcej o zmianach klimatycznych, musimy zmierzyć ocean.
Zawartość
- Nasza karta wyników w zakresie zmian klimatycznych
- 30 lat ciągłych pomiarów
- Kolejne 10 lat pomiarów
- Instrumenty na satelicie
- Zmieniające się oceany
- Zagrożenie zmianami klimatycznymi
Podnoszenie się poziomu mórz nie tylko wpływa na społeczności przybrzeżne poprzez zmniejszenie masy lądowej, ale także wskazuje na szerszy problem rosnących globalnych temperatur. Oznacza to, że wzrost poziomu morza ma ogromne znaczenie dla NASA, która nie tylko patrzy na inne światy, ale także monitory Ziemię z kosmosu. Pojawił się nowy satelita monitorujący poziom morza, Sentinel-6 Michael Freilich
uruchomiony w listopadzie 2020 r i stała się oficjalną misją referencyjną dotyczącą wzrostu poziomu morza w USA Marzec tego roku, po przejęciu od swojego poprzednika Jasona-3.„Nauka jest międzynarodowa” – mówi francuski naukowiec z NASA zajmujący się wzrostem poziomu morza | Sentinel-6 Michael Freilich
Wraz z Sentinel-6 przejmującym swoją nową rolę i bliźniaczym następcą, Sentinel-6b, czekającym na skrzydłach, aby w razie potrzeby przejąć pałeczkę, jesteśmy przygotowani na kolejne 10 lat pomiarów poziomu morza. Możesz nawet sam sprawdzić, gdzie obecnie na Ziemi znajduje się Sentinel-6, śledząc go za pomocą Aplikacja internetowa NASA Eyes.
Polecane filmy
Rozmawialiśmy z Joshem Willisem z Jet Propulsion Laboratory NASA, naukowcem projektu Sentinel-6 i Jason-3, o tym, jak mierzyć wzrost poziomu morza z kosmosu.
Nasza karta wyników w zakresie zmian klimatycznych
Wzrost poziomu morza jest ważny nie tylko dla zrozumienia zmieniających się oceanów. Jest to również jedno z najcenniejszych narzędzi, jakie mamy do pomiaru zmian klimatycznych jako całości. „W pewnym sensie jest to karta wyników” – powiedział Willis. „To nasza karta wyników pokazująca, jak radzimy sobie z klimatem”.
Dzieje się tak dlatego, że znaczna część rosnącej średniej temperatury planety jako całości znajduje odzwierciedlenie w poziomie oceanów. Istnieją trzy główne czynniki spowodowane działalnością człowieka, które przyczyniają się do wzrostu poziomu morza: topnienie pokryw lodowych na Grenlandii i Antarktyda, topnienie małych lodowców w innych częściach globu i powodujące to ocieplenie oceanu zwiększać. Każdy z tych czynników ma udział w przybliżeniu po jednej trzeciej całkowitego wzrostu, co wynika z dodania większej ilości wody do wody oceanów w wyniku topnienia lodowców i czap lodowych, a także ekspansji wody w wyniku rosnącego globalnego zasięgu temperatury. Ponieważ oceany pokrywają dużą część globu, pochłaniają znaczną część nadmiaru ciepła wytwarzanego przez działalność człowieka.
„Uważam, że wzrost poziomu morza jest najwyraźniejszym wskaźnikiem ingerencji człowieka w klimat” – powiedział Willis. „Oceany pokrywają dwie trzecie powierzchni planety, pochłaniają 90% tego dodatkowego ciepła, które stanowi całość przyczyną zmian klimatycznych, a także pochłaniają całą wodę topniejącą z lodowców i lodu pościel. Dlatego tak naprawdę liczą wszystko pod kątem tego, jak w najbardziej całościowy sposób zmienimy klimat”.
Problem nie polega tylko na tym, że podnosi się poziom mórz. Chodzi o to, że tempo tego wzrostu również rośnie.
„Tempo podnoszenia się oceanów nie jest stałe. Rzeczywiście rośnie” – powiedział Willis. „Na początku XX wieku poziom oceanów podnosił się w tempie około dwóch milimetrów rocznie. W latach 90. lub 2000. było to raczej trzy. A teraz wynosi cztery i pięć milimetrów rocznie. Zatem tempo wzrostu w ciągu ostatnich stu lat wzrosło ponad dwukrotnie. I będzie rosnąć coraz szybciej.”
30 lat ciągłych pomiarów
Jednym z powodów, dla których dane dotyczące wzrostu poziomu morza są tak cenne, jest to, że stanowią one długoterminowy zapis, gromadzony od lat 90. XX wieku. Pierwsze globalne pomiary oceanów z kosmosu rozpoczęły się wraz z wystrzeleniem misji TOPEX/Poseidon w 1992 r., następnie trzech satelitów Jason, a następnie pierwszego Sentinel.
Aby zachować spójne dane, które można porównywać na przestrzeni lat, wszystkie misje z tej serii umieszczono na tej samej orbicie, dzięki czemu mają ten sam widok na oceany.
Ilekroć nowy satelita przejął obowiązki od swojego poprzednika, oba latały blisko siebie przez wiele miesięcy. Umożliwiło to bardzo dokładną kalibrację, aby zapewnić spójne śledzenie danych z pięciu dotychczasowych satelitów.
„To naprawdę niesamowite osiągnięcie, jeśli chodzi o nasze osiągnięcia w zakresie nauk o klimacie” – powiedział Willis.
Kolejne 10 lat pomiarów
„Mamy ten niesamowity rekord, który trwa już 30 lat, a Sentinel-6 został zbudowany, aby przedłużyć ten rekord o kolejne 10 lat” – powiedział Willis. Aby umożliwić te dodatkowe 10 lat obserwacji, NASA zbudowała nie jednego, ale dwa satelity, oba zasadniczo identyczne gdy niedawno wystrzelony Sentinel-6 Michael Freilich dobiegnie końca w 2025 r., jego bliźniaczy Sentinel-6b będzie mógł nad. Umożliwi to w sumie spójne rejestrowanie wzrostu poziomu morza przez 40 lat.
„Po raz pierwszy jako społeczność zdecydowaliśmy się zrobić to na dłuższą metę – zobowiązać się do wykonywania pomiarów wzrostu poziomu morza z kosmosu, a nie tylko z jednego satelity na raz” – powiedział. „Poziom mórz w najbliższym czasie nie przestanie się podnosić, nie będziemy w stanie zrezygnować z jego pomiarów, dlatego musimy zapewnić ciągłość pomiarów w ramach misji”.
Jeśli wydaje się, że te satelity mają stosunkowo krótką oczekiwaną długość życia w porównaniu z innymi misjami satelitarnymi, które mogą trwać dziesięciolecia, jest to związane z wysokością, na której działają. Kiedy wystrzelono pierwsze satelity podnoszące poziom morza, nie mieliśmy tak dobrej technologii określenie pozycji tych satelitów, a dane o położeniu są ważne dla uzyskania dokładnego poziomu morza odczyty. Aby to umożliwić, satelity wystrzelono na bardzo wysoką orbitę o długości 1300 kilometrów, gdzie jest bardzo mało atmosfery, a zatem bardzo słaba ochrona przed promieniowaniem.
Naukowcy chcą nadal wysyłać satelity na tę samą orbitę, aby zapewnić ciągłe pomiary, ale to nieprawda oznacza zaakceptowanie faktu, że satelity te zostaną zniszczone przez promieniowanie i przetrwają jedynie stosunkowo kilka lat każdy.
Instrumenty na satelicie
Dokładność odczytów sprawia, że satelita Sentinel-6 jest uznanym na arenie międzynarodowej narzędziem do pomiaru wzrostu poziomu morza. Naukowcy z różnych dziedzin i różnych krajów zgodzili się, że pomiary wykonane przez Sentinel-6 i jego poprzedników zostaną wykorzystane jako standardowy pomiar wzrostu poziomu morza.
Instrumenty na Sentinel-6 są stosunkowo proste, przynajmniej koncepcyjnie. Istnieje radar, który wysyła fale radiowe na powierzchnię w celu pomiaru odległości między satelitą a oceanem oraz systemy pozycjonowania, które dają informację o wysokości satelity, aby można ją było odjąć od pomiarów poziomu morza, a następnie jeszcze jeden ważny instrument, zwany radiometr.
Radiometr mierzy ilość wody w atmosferze, obserwując jasność oceanu. Woda w atmosferze wpływa na fale radiowe wysyłane przez radar, dlatego radiometr musi to skorygować i zapewnić wysoki poziom dokładności pomiarów poziomu morza.
Te trzy instrumenty, wraz ze spójnymi orbitami, sprawiają, że Sentinel-6 jest najdokładniejszą metodą, jaką oferujemy służą do pomiaru wzrostu poziomu morza – i dlatego jest na tyle dokładny, że może stanowić międzynarodowy punkt odniesienia misja.
Zmieniające się oceany
Bardziej skomplikowaną częścią pomiaru wzrostu poziomu morza jest interpretacja danych zebranych przez satelitę. Oceany nie są płaskie, dlatego satelita uśrednia odczyty z obszaru kilku kilometrów kwadratowych, aby to umożliwić.
Istnieją jednak również inne czynniki, które wpływają na poziom mórz. Obejmuje to pogodę, ponieważ zmiany ciśnienia atmosferycznego powodują podnoszenie się morza, gdy ciśnienie jest niskie, czyli pływy i prądy oceaniczne, a nawet grawitacja podwodnych gór, która powoduje, że szczyty pojawiają się na poziomie morza powyżej ich. Naukowcy wykorzystujący dane z Sentinel-6 do pomiaru wzrostu poziomu morza muszą uwzględnić te inne czynniki, biorąc pod uwagę dane dotyczące warunków atmosferycznych i mapy pola grawitacyjnego oceanu.
Wszystkie te inne efekty mogą jednak dostarczyć użytecznych danych dla innych dziedzin badań. Analizując uśredniony odczyt na danym obszarze, badacze mogą oszacować, jak duże są fale i jak silne są wiatry. Mogą zobaczyć, jak prądy przemieszczają się w oceanie w czasie rzeczywistym, ponieważ prądy powodują przechylenie oceanu, w wyniku czego jedna strona prądu jest wyżej od drugiej. Mogą także śledzić śmieci lub ropę rozlaną do oceanu.
Satelita zbiera również dane podczas przelotu nad lądem, a dane te można wykorzystać do monitorowania jezior i rzek.
Wszystkie dane zebrane przez satelitę są publicznie dostępne i wykorzystywane przez badaczy na całym świecie z różnych dziedzin. Dane znajdziesz na stronie internetowej JPL lub na Witryna internetowa NASA zawierająca dane o Ziemi.
Zagrożenie zmianami klimatycznymi
Powódź przy wysokim przypływie
Dzięki projektom takim jak Sentinel-6 możemy bezpośrednio zobaczyć, jak zmienia się nasz klimat w wyniku naszej działalności jako ludzi. Widzimy, że poziom mórz nie tylko rośnie, ale rośnie coraz szybciej, i nic nie wskazuje na to, że ta zmiana w najbliższym czasie ulegnie spowolnieniu lub zatrzymaniu. Jest w tym egzystencjalny terror.
„Kiedy obserwujemy, co dzieje się z planetą, jesteśmy przerażający” – powiedział Willis. „Już zepchnęliśmy nasz klimat na nieznane terytorium. I z roku na rok staje się coraz bardziej nieznany.”
Jednak nie rozpacza co do przyszłości ludzkości. Podkreśla raczej, że przyszłość naszej planety jest w naszych rękach.
„Nadal jest miejsce na nadzieję, ponieważ jest to coś, z czym możemy coś zrobić” – powiedział Willis. „Wiemy, na czym polega problem i wiemy, jak go rozwiązać. To nie tak, że w stronę Ziemi zmierza gigantyczny meteor, który nas wszystkich zniszczy. Rzeczywiście możemy coś zrobić w sprawie zmian klimatycznych, musimy tylko zebrać wolę”.
Zalecenia redaktorów
- Czy kluczem do życia w kosmosie może być… dobry system oświetlenia?
- Te nowe pojazdy elektryczne NASA zabiorą astronautów w część drogi na Księżyc (w pewnym sensie)
- Obejrzyj, jak wzmacniacz SpaceX Falcon 9 wyrusza w kosmos po raz 12
- Poszukiwania nadających się do zamieszkania księżyców w Układzie Słonecznym nabierają tempa
- SpaceX świętuje 200. lądowanie rakiety z doskonałym przyziemieniem
