Klimaeffekter av atmosfærisk mineralstøv: EMIT-oppdraget oppnår milepæl  

Med sitt første syn på jorden, NASAs EMIT Mission oppnår en milepæl mot bedre forståelse av klimaeffekter av mineralstøv i atmosfæren.  

På 27 juli 2022, NASAs Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), installert på International Rom Stasjonen i løpet av 22.–24. juli 2022, oppnådde en milepæl da den ga sitt første syn på jorden (kalt ''første lys''). Oppdraget tar sikte på å kartlegge sammensetningen av mineralstøv i tørre områder på jorden for bedre å forstå hvordan støv påvirker klimaoppvarming eller -kolleksjon.  

Den klimavarmende effekten av drivhus gasser er godt forstått, men det er usikkerhet når det gjelder å kvantifisere klimaeffekter av mineralstøv som slippes ut i atmosfæren på grunn av begrensede målinger av støvsammensetning.  

Mineralstøv, en komponent av jordstøvaerosolen (en aerosol er en suspensjon av flytende eller faste partikler i atmosfæren, med partikkeldiametre i området 10^-9 til 10^-3 m.), spiller en viktig rolle i klimasystemet. For å estimere ulike aspekter av klimaeffekter av mineralstøv er det viktig å kjenne til dets opprinnelse, konsentrasjon og distribusjon rundt om i verden. Klimamodellører prøver å bruke ulike transportmodeller der parametrisering av støvutslipp, dets fordeling og absorpsjons- og spredningsegenskaper brukes.  

Dataene om mineralstøv og modeller er for tiden begrenset til regionalt nivå og kan ikke løses på global skala. Til dags dato er det ikke et enkelt eksisterende datasett som kan beskrive alle aspektene ved mineralstøvsyklusen i den globale atmosfæren.  

Mineralstøv, som er en viktig komponent i global aerosolbelastning, kan i betydelig grad påvirke energibalansen i jordsystemet direkte ved absorpsjon og spredning av sol- og termisk stråling og indirekte ved å samhandle med skyer gjennom dannelse av skykondensasjonskjerner (CCN) og endre deres eiendommer. Til tross for at man har en rimelig god vitenskapelig forståelse av prosesser som involverer mineralstøvs effekter på klimasystemet, er det stor usikkerhet i estimering av direkte og indirekte klimaeffekter av mineralstøv, spesielt på global skala. En forstyrrelse i strålingsbalansen forårsaket av mineralstøv er beskrevet i form av støvstrålingspådriv (målt i W/m²) er en nettoendring (ned-opp) i strålingsfluks forårsaket av mineralstøvaerosol. Så enhver endring i mineralstøvbelastning i atmosfæren vil endre strålingsbalansen i en region og kan føre til differensiell oppvarming/kjøling som påvirker det globale sirkulasjonssystemet og klimaet. Strålingspåvirkningen på grunn av mineralstøv avhenger av flere støvegenskaper, for eksempel dets optiske egenskaper (brytningsindeks), kjemisk sammensetning, størrelse, form, vertikal og horisontal fordeling, dets blandingsevne med andre partikler, fuktighet etc. Ikke bare sirkulasjonen av mineralstøv i atmosfæren, men dets avsetning på overflaten har også betydelige konsekvenser ettersom det kan endre overflatealbedo (overflatens reflekterende kraft) og påvirke smeltehastigheten til isbreer og polare iskapper. 

Det er i denne sammenhengen at EMIT-mineralstøvmålingene er ganske betydelige. Det vil ikke bare bygge bro over gapet i vår kunnskap, men vil også gi det sårt tiltrengte globale datasettet som vil hjelpe modellører å forstå og parameterisere støveffektene i klimamodeller. 

EMIT-målinger vil avsløre sammensetningen og dynamikken til mineraler i støvet rundt den globale atmosfæren. På bare et sekund, bildespektrometer av NASAs EMIT er i stand til å fange hundretusenvis av synlige og infrarøde lysspektre produsert ved spredning/refleksjon fra mineralstøvpartikler og produsere spektrale fingeravtrykk av jordens region. Basert på fargen (bølgelengden) til spekteret kan forskjellige komponenter som jord, steiner, vegetasjon, skog, elver og skyer også identifiseres. Men oppdragets hovedfokus vil være å måle mineralene i atmosfæren produsert fra de tørre og halvtørre støvproduserende områdene i verden. Det vil etter hvert bidra til å bedre forstå virkningen av mineralstøv på klimaet og bidra til å utvikle en bedre klimamodell. 

*** 

kilder:  

1. JPL 2022. NASAs mineralstøvdetektor begynner å samle data. Lagt ut 29. juli 2022. Tilgjengelig online på https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mineral-dust-detector-starts-gathering-data?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=nasajpl&utm_content=Latest-20220729-1  

2. JPL 2022. EMIT Jordoverflate Mineral Støv Kilde Undersøkelse – Mål. Tilgjengelig online på https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO Green et al., "The Earth Surface Mineral Dust Source Investigation: An Earth Science Imaging Spectroscopy Mission," 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, s. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. Aerosoler. Tilgjengelig online på https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***