Stań na zewnątrz i weź głęboki oddech. Czy wiesz co oddychasz? Dla większości ludzi odpowiedź jest prosta - powietrze. A powietrze, które jest niezbędne do życia, jakie znamy, składa się z około dwudziestu procent gazowego tlenu (O²) i siedemdziesięciu ośmiu procent gazowego azotu (N²). Jednak w pozostałym jednym procencie i zmianie znajduje się kilka innych gazów śladowych, a także kilka innych składników, które nie zawsze są zdrowe.
Na przykład, biorąc głęboki oddech na zewnątrz, nawet w pogodny dzień, będzie to oznaczało wdychanie milionów kropelek cieczy i drobnych cząstek stałych. Te ostatnie cząstki materii to tak zwane aerozole, które odnoszą się do koloidalnych zawiesin cząstek w powietrzu lub gazie. Te potencjalnie szkodliwe cząstki można znaleźć w dowolnym miejscu na Ziemi i, jak pokazuje niedawna wizualizacja NASA, mogą pojawić się w dużych stężeniach w naszej atmosferze.
Wizualizacja pochodzi z modelu Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP), który opiera się na obserwacjach z obserwujących Ziemię satelitów NASA w celu śledzenia obecności aerozoli powstałych w wyniku pożarów, wulkanów, burz i innych zjawisk. Satelity te obejmują satelity Terra, Aqua, Aura i Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP).
Opatentowana wersja wizualizacji (pokazana powyżej) podkreśla wydajność modelu GEOS FP dla aerozoli 23 sierpnia 2018 r. Tego dnia pożary spowodowały unoszące się ogromne dymy nad Ameryką Północną i Afryką, na Pacyfiku miały miejsce trzy cyklony tropikalne Ocean i silne wiatry nad Saharą spowodowały, że cząsteczki pyłu przenoszone przez wiatr wypełniają niebo. Wszystkie te wytwarzane aerozole są reprezentowane wizualnie przez różne kolory.
Cząsteczki czarnego węgla (czerwone) są emitowane w wyniku pożarów lasów, emisji pojazdów, fabryk i innych. Obecność burz tropikalnych jest wskazywana przez aerozole z soli morskiej (niebieskie), które są wyrzucane w powietrze w ramach aerozolu. Cząstki sklasyfikowane jako pył według modelu GEOS FP są oznaczone kolorem fioletowym. Jak widać, aerozole węglowe są w dużej mierze skoncentrowane na północno-zachodnim Pacyfiku w Afryce Subsaharyjskiej, gdzie tego lata fale upałów wywołały pożary.
Wizualizacja obejmuje również dane światła nocnego zebrane przez pakiet widzialnego radiometru do obrazowania w podczerwieni (VIIRS) w elektrowni jądrowej Suomi, który pokazuje lokalizacje miast. Tutaj również widać obecność aerozoli węglowych, które odpowiadają antropogenicznej emisji węgla. Burze piaskowe są również dowodem w całej Afryce Północno-Zachodniej i na Saharze, a także na Bliskim Wschodzie i zachodnich Chinach.
Drugi element wizualny, który pokazuje zbliżenie Azji (pokazane poniżej), pokazuje także interakcję między emisjami węgla, pyłem i aerozolami morskimi. Po raz kolejny dane dotyczące światła nocnego wskazują lokalizacje głównych miast, korytarzy miejskich i węzłów komunikacyjnych. Ponad najbardziej zaludnionymi regionami Chin i Indii widać wyraźne oznaki emisji dwutlenku węgla.
Widzimy również z tego zbliżenia, że emisje pyłu pochodzące z Bliskiego Wschodu i Azji Środkowej są skoncentrowane w regionie rozciągającym się od Omanu do Pakistanu i powyżej pustyni Taklamakan w chińskiej prowincji Xinjia. Aerozole z soli morskiej, choć obecne w wielu regionach przybrzeżnych, są najbardziej rozpowszechnione na Morzu Wschodniochińskim i u wybrzeży Japonii, co odpowiada obecności tajfuny Soulik i Cimaron.
Należy jednak zauważyć, że aerozole w wizualizacji nie stanowią bezpośredniej reprezentacji danych satelitarnych. Podobnie jak wszystkie modele klimatyczne, model GEOS FP opiera się na równaniach matematycznych, które reprezentują procesy fizyczne w celu obliczenia poziomu aerozoli w naszej atmosferze w danym momencie. Właściwości takie jak temperatura, wilgotność, aerozole i wiatry są również składane w celu stworzenia takich wizualizacji.
Niezależnie od tego, oprawa wizualna opowiada ważną historię. Delikatne systemy naszej planety są ze sobą powiązane, a to, co dzieje się w jednym, może mieć drastyczny wpływ na innych. W tej chwili ekstremalne warunki pogodowe, pożary i pustynnienie są częścią tego samego ogólnego problemu - antropogenicznych zmian klimatu. Śledzenie wpływu, jaki działalność człowieka wywarła (i nadal wywiera) na systemy Ziemi, jest jednym z głównych celów satelitów obserwujących Ziemię.
Informacje te pomogą także naukowcom, rządom i organizacjom pozarządowym w opracowaniu strategii łagodzenia skutków i planowaniu klęsk żywiołowych, które są spodziewane w najbliższej przyszłości. Ponieważ jest wiele osób, na które trzeba się przygotować, koniecznością jest posiadanie dużej ilości danych!
Satelity Terra, Aqua i Aura są częścią systemu obserwacji Ziemi NASA (EOS), który razem monitoruje powierzchnię Ziemi, biosferę, atmosferę i oceany, aby lepiej zrozumieć zintegrowane systemy planetarne. Suomi NPP, która wykonuje szeroki zakres pomiarów lądowych, oceanicznych i atmosferycznych, testuje także kluczowe technologie dla satelitów NASA nowej generacji - Joint Polar Satellite System (JPSS).
