With its first view of Earth, NASA's EMIT Mission achieves milestone towards better understanding of climate effects of mineral dust in the atmosphere.
Op 27 juli 2022, NASA's Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), installed on the International Tussenruimte Het station van 22-24 juli 2022 bereikte een mijlpaal toen het voor het eerst zicht op de aarde bood (het ''eerste licht'' genoemd). De missie heeft tot doel de minerale stofsamenstelling van dorre gebieden van de aarde in kaart te brengen om beter te begrijpen hoe stof de opwarming of colling van het klimaat beïnvloedt.
Het klimaatopwarmende effect van broeikas Het begrip van gassen is goed bekend, maar er bestaat onzekerheid bij het kwantificeren van de klimaateffecten van mineraalstof dat in de atmosfeer wordt uitgestoten vanwege de beperkte metingen van de stofsamenstelling.
Mineraal stof, een bestanddeel van de bodemstofaerosol (een aerosol is een suspensie van vloeibare of vaste deeltjes in de atmosfeer, met een deeltjesdiameter in het bereik van 10-9 naar 10-3 m.), speelt een belangrijke rol in het klimaatsysteem. Om verschillende aspecten van klimaateffecten van mineraal stof in te kunnen schatten, is het belangrijk om de oorsprong, concentratie en verspreiding over de hele wereld te kennen. Klimaatmodelleurs proberen verschillende transportmodellen te gebruiken waarin parametrisering van stofemissie, de distributie en absorptie- en verstrooiingseigenschappen worden gebruikt.
De gegevens over mineraal stof en modellen zijn momenteel beperkt tot regionaal niveau en kunnen niet op wereldschaal worden opgelost. Tot op heden is er geen enkele bestaande dataset die alle aspecten van de minerale stofcyclus in de mondiale atmosfeer kan beschrijven.
Mineraal stof, dat een belangrijk onderdeel is van de wereldwijde aërosolbelasting, kan de energiebalans van het aardsysteem aanzienlijk beïnvloeden, rechtstreeks door absorptie en verstrooiing van zonne- en thermische straling en indirect door interactie met wolken door vorming van wolkencondensatiekernen (CCN) en het veranderen van hun eigendommen. Ondanks een redelijk goed wetenschappelijk inzicht in processen die de effecten van mineraalstof op het klimaatsysteem met zich meebrengen, is er een enorme onzekerheid in de schatting van directe en indirecte klimaateffecten van mineraalstof, met name op wereldschaal. Een verstoring van de stralingsbalans veroorzaakt door mineraal stof wordt beschreven in termen van stofstralingsforcering (gemeten in W/m2) is een netto verandering (down-up) in stralingsflux veroorzaakt door mineraal stof aerosol. Elke verandering in minerale stofbelasting in de atmosfeer zal dus de stralingsbalans van een regio veranderen en kan leiden tot differentiële verwarming/koeling die het globale circulatiesysteem en het klimaat beïnvloedt. De stralingsforcering door mineraal stof hangt af van verschillende stofeigenschappen, bijvoorbeeld de optische eigenschappen (brekingsindex), chemische samenstelling, grootte, vorm, verticale en horizontale verdeling, het mengvermogen met andere deeltjes, vocht enz. Niet alleen de circulatie van mineraal stof in de atmosfeer, maar de afzetting ervan op het oppervlak heeft ook belangrijke gevolgen, aangezien het de oppervlakte-albedo (het reflecterende vermogen van het oppervlak) kan veranderen en de smeltsnelheid van gletsjer- en poolijskappen kan beïnvloeden.
Het is in deze context dat de EMIT-metingen van mineraalstof behoorlijk belangrijk zijn. Het zal niet alleen de kloof in onze kennis overbruggen, maar zal ook de broodnodige wereldwijde dataset opleveren die modelbouwers zal helpen de stofeffecten in klimaatmodellen te begrijpen en te parametriseren.
EMIT measurements will reveal the compositions and dynamics of minerals in the dust around the global atmosphere. In just a second, imaging spectrometer of NASA's EMIT is capable of capturing hundred thousands of visible and infrared spectra of light produced by scattering/reflection from mineral dust particles and produce spectral fingerprints of the region of the earth. Based upon the colour (wavelength) of the spectrum different components like soil, rocks, vegetation, forests, rivers and clouds can also be identified. But the mission’s major focus would be to measure the minerals in the atmosphere produced from the arid and semi-arid dust producing regions of the world. It would eventually help better understand the impact of mineral dust on climate and help develop a better climate model.
***
Bronnen:
- JPL 2022. NASA's mineraalstofdetector begint gegevens te verzamelen. Geplaatst op 29 juli 2022. Online beschikbaar op 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
- JPL 2022. EMIT Aardoppervlak Mineraalstof Brononderzoek - Doelstellingen. Online verkrijgbaar bij https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/
- RO Green et al., "The Earth Surface Mineral Dust Source Investigation: An Earth Science Imaging Spectroscopy Mission", 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, pp. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731
- Spuitbussen. Online verkrijgbaar bij https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol
***
