الآثار المناخية للغبار المعدني في الغلاف الجوي: مهمة الإنبعاثات تحقق إنجازًا هامًا  

مع أول رؤية للأرض، ناسا تحقق مهمة EMIT علامة فارقة نحو فهم أفضل للتأثيرات المناخية للغبار المعدني في الغلاف الجوي.  

في 27 يوليو 2022 ، ناسا التحقيق في مصدر الغبار المعدني لسطح الأرض (EMIT)، المثبت على المستوى الدولي الفضاء حققت المحطة خلال الفترة من 22 إلى 24 يوليو 2022 إنجازًا بارزًا عندما قدمت أول رؤية لها للأرض (تسمى الضوء الأول). تهدف المهمة إلى رسم خريطة لتركيبة الغبار المعدني في المناطق القاحلة من الأرض لفهم كيفية تأثير الغبار على تسخين المناخ أو تجميده بشكل أفضل.  

تأثير الاحترار المناخي دفيئة الغازات مفهومة جيدًا ولكن هناك عدم يقين في قياس التأثيرات المناخية للغبار المعدني المنبعث في الغلاف الجوي بسبب القياسات المحدودة لتكوين الغبار.  

الغبار المعدني ، أحد مكونات رذاذ غبار التربة (الهباء الجوي هو تعليق للجسيمات السائلة أو الصلبة في الغلاف الجوي ، بأقطار جسيمية في حدود 10^-9 إلى 10^-3 م) ، دورًا مهمًا في نظام المناخ. من أجل تقدير الجوانب المختلفة للتأثيرات المناخية للغبار المعدني ، من المهم معرفة أصله وتركيزه وتوزيعه في جميع أنحاء العالم. يحاول واضعو النماذج المناخية استخدام نماذج نقل مختلفة يتم فيها استخدام معايير انبعاث الغبار وتوزيعه وامتصاصه وانتشاره.  

تقتصر البيانات المتعلقة بالغبار المعدني والنماذج حاليًا على المستوى الإقليمي ولا يمكن حلها على نطاق عالمي. حتى الآن لا توجد مجموعة بيانات واحدة يمكن أن تصف جميع جوانب دورة الغبار المعدني في الغلاف الجوي العالمي.  

يمكن أن يؤثر الغبار المعدني ، وهو مكون رئيسي في حمل الهباء الجوي العالمي ، بشكل كبير على توازن الطاقة في نظام الأرض عن طريق امتصاص وتناثر الإشعاع الشمسي والحراري وبشكل غير مباشر من خلال التفاعل مع السحب من خلال تكوين نوى تكثيف السحب (CCN) وتغييرها. الخصائص. على الرغم من وجود فهم علمي جيد إلى حد معقول للعمليات التي تنطوي على تأثيرات الغبار المعدني على النظام المناخي ، هناك قدر كبير من عدم اليقين في تقدير الآثار المناخية المباشرة وغير المباشرة للغبار المعدني ، لا سيما على النطاق العالمي. يوصف الاضطراب في توازن الإشعاع الناجم عن الغبار المعدني من حيث التأثير الإشعاعي للغبار (يقاس بالواط / م²) عبارة عن تغير صاف (هبوطي) في تدفق الإشعاع الناجم عن رذاذ الغبار المعدني. لذلك ، فإن أي تغيير في حمل الغبار المعدني في الغلاف الجوي سيغير توازن الإشعاع في منطقة ما وقد يؤدي إلى تسخين / تبريد تفاضلي يؤثر على نظام الدوران العالمي والمناخ. يعتمد التأثير الإشعاعي الناتج عن الغبار المعدني على العديد من خصائص الغبار ، على سبيل المثال خصائصه البصرية (معامل الانكسار) والتركيب الكيميائي والحجم والشكل والتوزيع الرأسي والأفقي وقدرته على الاختلاط مع الجسيمات الأخرى والرطوبة وما إلى ذلك. الغبار المعدني في الغلاف الجوي ولكن ترسبه على السطح له أيضًا عواقب وخيمة لأنه قد يغير بياض السطح (القوة العاكسة للسطح) ويؤثر على معدل ذوبان الأنهار الجليدية والغطاء الجليدي القطبي. 

في هذا السياق ، تعتبر قياسات الغبار المعدني EMIT مهمة جدًا. لن يقتصر الأمر على سد الفجوة في معرفتنا فحسب ، بل سيوفر أيضًا مجموعة البيانات العالمية التي تشتد الحاجة إليها والتي ستساعد واضعي النماذج على فهم تأثيرات الغبار في النماذج المناخية وتحديد معالمها. 

ستكشف قياسات EMIT عن تركيبات وديناميكيات المعادن الموجودة في الغبار المحيط بالغلاف الجوي العالمي. في ثانية واحدة فقط، سيتمكن مطياف التصوير من ناسا EMIT قادر على التقاط مئات الآلاف من أطياف الضوء المرئية والأشعة تحت الحمراء الناتجة عن التشتت/الانعكاس من جزيئات الغبار المعدني وإنتاج بصمات طيفية لمنطقة الأرض. بناءً على اللون (الطول الموجي) للطيف، يمكن أيضًا تحديد مكونات مختلفة مثل التربة والصخور والنباتات والغابات والأنهار والسحب. لكن التركيز الرئيسي للمهمة سيكون قياس المعادن الموجودة في الغلاف الجوي المنتجة من المناطق القاحلة وشبه القاحلة المنتجة للغبار في العالم. سيساعد في النهاية على فهم تأثير الغبار المعدني على المناخ بشكل أفضل ويساعد في تطوير نموذج مناخي أفضل. 

*** 

مصادر:  

1. JPL 2022. بدأ كاشف الغبار المعدني التابع لناسا في جمع البيانات. تم النشر في 29 يوليو 2022. Avaialble على الإنترنت في 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. مختبر الدفع النفاث JPL 2022. التحقيق في مصدر الغبار المعدني المنبعث من سطح الأرض - الأهداف. متاح على الإنترنت على https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO Green et al. ، "التحقيق في مصدر غبار سطح الأرض المعدني: مهمة التحليل الطيفي لتصوير علوم الأرض" ، 2020 IEEE Aerospace Conference، 2020، pp.1-15، DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. الغبار الجوي. متاح على الإنترنت على https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***