W maju Europejska Agencja Kosmiczna wystrzeliła na orbitę EarthCARE – satelitę, który ma dostarczać przełomowych informacji na temat chmur i różnych aerozoli obecnych w atmosferze.

Właśnie przesłał on informacje uzyskane z pomocą lidaru - najbardziej zaawansowanego z czterech pokładowych instrumentów.

Instrument wysyła sygnały ultrafioletowe i bada ich odbicie w atmosferze. W ten sposób mierzy rozkład i właściwości aerozoli oraz chmur, w tym - ich wysokość i grubość, a także właściwości optyczne i cechy fizyczne. Razem z pozostałymi trzema instrumentami pomoże zrozumieć rolę aerozoli i chmur w bilansie energetycznym Ziemi. Dostarczy kluczowe dane do poprawy prognoz jakości powietrza – wyjaśniają eksperci ESA.

Naukowcy stworzyli dzięki temu mierzące nawet 20 km wysokości pionowe profile zawieszonych w atmosferze aerozoli – zawieszonych w powietrzu kropel wody oraz cząstek pyłu, dymu z pożarów czy spalin.

Jedno z udostępnionych teraz zdjęć obejmuje stratosferyczne chmury Antarktydy. Polarne chmury w stratosferze, jak podają specjaliści Agencji, są istotnymi czynnikami, które przyczyniają się do ubytków stratosferycznego ozonu pojawiających się podczas zimy i wiosny. Przyspieszają one reakcje chemiczne generujące wolne rodniki chloru, które aktywnie niszczą ozon. To kluczowy czynnik dla powstawania dziury ozonowej nad Antarktydą.

Na zdjęciu widać też efekt powstających w chmurach fal wywołanych działaniem grawitacji. Jak wyjaśniają naukowcy, fale te powstają, gdy wyniesione w górę powietrze jest ściągane przez grawitację w dół, tworząc efekt falowania – podobnie jak fale na oceanie. Wspomniane fale przenoszą energię z dolnej atmosfery do górnej, wpływając na wzorce pogodowe, ogólną cyrkulację atmosferyczną i na tworzenie się stratosferycznych chmur w okolicach biegunów.

Drugie zdjęcie zostało natomiast wykonane nad Ameryką Północną. Widać na nim obecność tropikalnej burzy Debby nad Zatoką Meksykańską, jak również duże chmury konwekcyjne. Ponieważ chmury te są optycznie trudne do penetracji, lidar zarejestrował szczegóły wierzchołków chmur, choć nie zdołał zajrzeć niżej. Dodatkowo w centralnej części zdjęcia widać aerozole, które zostały przyniesione przez wiatr z pożarów lasów płonących od kilku tygodni, w kilku regionach Kanady.

Dym z pożarów lasów odgrywa złożoną rolę w zmianach klimatycznych, wywołując skutki, które mogą wpływać na pogodę krótko– i długofalowo, przyspieszać globalne ocieplenie, oraz wpływać na jakość powietrza. Pod gęstą warstwą dymu widać natomiast bardziej rozproszone aerozole pochodzące z różnych źródeł.

Trzecie zdjęcie wykonane zostało nad środkowym Atlantykiem. Jest ono szczególnie bogate w dane – informują eksperci. W tym profilu widać zarówno wysoko położone chmury typu cirrus, chmury konwekcyjne, jak i niskie, cienkie chmury. Obecne są również dwa różne typy aerozoli: morskie, które zawierają sól z oceanu, oraz gęsta warstwa pyłu przynoszonego z wiatrem, z Sahary.

Jak podkreślają specjaliści Agencji, rozwikłanie złożonych relacji między tymi chmurami i aerozolami jest fundamentalne dla zrozumienia klimatu Ziemi i jego zmian.

Ostatnie zdjęcie pokazuje pas nad Afryką. Oprócz wysokich chmur konwekcyjnych, najbardziej wyróżnia się, na nim wyjątkowo gęsta warstwa aerozoli pochodzących z wypalania biomasy, co jest powszechne o tej porze roku na dużych obszarach kontynentu. Pożary te są najczęściej wywołuje się w celu usunięcia lasu lub ubiegłorocznych roślin i przygotowania miejsca pod tereny rolnicze.

„Lidar atmosferyczny dostarcza nam zupełnie nowych informacji na temat pionowego rozmieszczenia chmur i aerozoli i wraz z innymi instrumentami pozwala nam na zdobycie lepszego naukowego zrozumienia bilansu energetycznego Ziemi” – podkreśla Simonetta Cheli, dyr. Earth Observation Programmes w ESA. (PAP)

mat/ zan/