Кредитна слика: НАСА / ЈПЛ
Један аспект Земљине климе, расподјела водене паре, могао би имати значајне посљедице на климатске промјене и оштећење озонског омотача. Да би разумели његов значај, НАСА научници користе специјалне летелице да направе детаљну мапу кретања водене паре у атмосфери, од површине Земље до надморске висине од 40 км, где се ваздух потпуно осуши. Били су у стању да утврде која пара је створена на великим висинама, а коју су подизале ваздушне струје.
НАСА-ини научници отворили су нови прозор за разумевање атмосферске водене паре, њених импликација на климатске промене и смањивање озонског омотача.
Научници су створили прву детаљну карту воде која садржи тешки водоник и тешке атоме кисеоника у и ван облака, од површине Земље до неких 25 миља нагоре, како би боље разумели динамику уласка воде у стратосферу.
Само мале количине воде достижу сушну стратосферу, 10 до 50 километара (6 до 25 миља) изнад Земље, тако да свако повећање садржаја воде може потенцијално довести до уништења неке способности заштите од озона у овом делу атмосфере. Ово би могло произвести већа оштећења озонског омотача на Северном и Јужном полу, као и на средњим ширинама.
Вода обликује климу Земље. Велика количина га у доњој атмосфери, тропосфери, контролише колико сунчеве светлости пролази до планете, колико је заробљено у нашем небу и колико се враћа у свемир. Виши у стратосфери, где већина озонског штита Земље штити површину од штетних ултраљубичастих зрака, има врло мало воде (мање од 0,001 површинске концентрације). Научници не разумију у потпуности како се суши ваздух пре него што дође до овог краја.
У тропосфери вода постоји као пара у ваздуху, као капљице течности у облацима и као смрзнуте честице леда у облацима цируса велике висине. Пошто је толико воде ближе Земљи и тако мало километара изнад, важно је разумети како вода улази и напушта стратосферу. „Изотопски садржај“, природни отисак прста који остављају тешки облици воде, кључан је за разумевање процеса. Изотоп је било који од два или више облика елемента који имају иста или врло повезана хемијска својства и исти атомски број, али различите атомске тежине. Пример је кисеоник 16 у односу на кисеоник 18 - оба су кисеоник, али један је тежи од другог.
Тешка вода се лакше кондензира или замрзава из испарења, што узрокује да се природа њене дистрибуције нешто разликује од уобичајеног изотопног облика воде. Мерење изотопског састава водене паре омогућава научницима да утврде како вода улази у стратосферу.
"Први пут имамо садржај изотопа воде мапиран у невероватне детаље," рекао је др. Цхристопхер Р. Вебстер, старији научник у НАСА-иној лабораторији за млазни погон, Пасадена, Калифорнија. Вебстер је главни аутор научног рада који најављује нови открића у часопису Сциенце. Др. Андрев Ј. Хеимсфиелд, из Националног центра за атмосферска истраживања, Боулдер, Цолорадо, је коаутор.
Мерење водених изотопа је изузетно изазовно, јер представљају само мали део, мање од један процента, укупне воде у атмосфери. Детаљна мерења извршена су употребом ваздухопловног ласерског инфрацрвеног спектрометра (Алиас) који је летео на НАСА-ином високобродском авиону ВБ-57Ф у јулу 2002. Ова нова ласерска техника омогућава мапирање водених изотопа са довољно разлучивости како би истраживачи разумели и транспорт воде и детаљна микрофизика облака, кључни параметри за разумевање састава атмосфере, развоја олује и предвиђања времена.
"Ласерска техника нам даје могућност мерења различитих врста изотопа који се налазе у целој води", рекао је Вебстер. "Помоћу изотопског отиска открили смо да су ледене честице пронађене испод стратосфере подигнуте одоздо, а неке су гајиле на месту."
Подаци помажу објаснити како се смањује садржај воде у ваздуху у стратосфери и показују да постепено успон и нагло кретање према горе повезан са високим облачним системима (конвективно поткровље) играју улогу у успостављању сувоће стратосфере.
Сврха мисије авиона била је да разуме формацију, обим и процесе повезане са облацима цируса. Мисија је користила шест летјелица НАСА-е и других савезних агенција да изврше опажања изнад, у и испод облака. Комбинујући податке о авионима са земаљским подацима и сателитима, научници имају бољу слику односа између облака, водене паре и атмосферске динамике него раније. Они такође могу боље протумачити сателитска мерења која је рутински направила НАСА.
Мисију је финансирало НАСА-ино предузеће за науку о земљи. Предузеће је посвећено разумевању Земље као интегрисаног система и примени Науке о Земљи ради побољшања предвиђања климе, временских услова и природних опасности користећи јединствену тачку свемира. За више информација о Алиас-у посетите: хттп://ласервеб.јпл.наса.гов.
Информације о НАСА-и потражите на: хттп://ввв.наса.гов.
ЈПЛ управља за НАСА од стране Калифорнијског технолошког института у Пасадени
Изворни извор: НАСА / ЈПЛ Невс Релеасе
