غزال زياري- تمتلك PACE القدرة على مراقبة كيفية ارتباط الغلاف الجوي والأرض والمحيط ، أحدها هو الشبكة المعقدة لمسارات الكربون.
قال جيريمي واردل ، عالم مشروع PACE في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت: “على الرغم من أن مهمة PACE تستند إلى بعض المشاريع الكبرى ، فإن الأقمار الصناعية السابقة والحالية لها قيود حتى في رؤية عدد ألوان قوس قزح والتعرف عليها.”
على الرغم من أن أحد الأهداف الرئيسية لهذه المهمة هو دراسة ألوان سطح المحيطات ؛ ولكن في مسافة 676 كم بين PACE في مدار الأرض وسطح البحار ، هناك أجزاء من شبكة الكربون المعقدة التي سيتمكن القمر الصناعي من مراقبتها ودراستها.
أَجواء
عندما يتمركز القمر الصناعي الخاص بمهمة PACE في الفضاء ، من المحتمل أن يكون السخام والرماد الذي يدخل الغلاف الجوي نتيجة حرائق الغابات هو أحد أقرب أشكال الكربون التي يتم اكتشافها.
يعتبر الكربون عنصرًا أساسيًا في حياة العديد من الكائنات الحية على الأرض ، بما في ذلك النباتات. عندما تحترق النباتات ، يتم تحويل جزيئات الكربون الخاصة بها إلى مركبات أخرى.
ستكون أدوات PACE قادرة على مراقبة سحب الدخان هذه ، بالإضافة إلى جزيئات الهباء الجوي الأخرى ، وقياس خصائصها ، بما في ذلك الكمية النسبية للدخان في مواقع مختلفة. مزيج من هذه القياسات من SPEXOne و Hyper-Angular Rainbow Polarimeter-2 (HARP2) ، واثنان من أدوات قياس الاستقطاب PACE ، والقياس الدقيق للون الدخان من أداة تسمى Ocean Color (OCI) سيساعد العلماء على تحديد ما الدخان من الاحتراق؟
اقرأ أكثر:
وفقًا لآندي سوير ، مدير مشروع علوم الغلاف الجوي PACE التابع لوكالة ناسا ، “تقوم كل أداة بعمل مختلف ، وعندما تضع هذه الأدوات معًا ، تحصل على أكبر قدر من المعلومات.”
ستساعد هذه القياسات العلماء على فهم أفضل للتوازن بين الطاقة القادمة من الشمس والطاقة التي تغادر الأرض ، وأين يتم امتصاص هذه الطاقة على طول الطريق في الغلاف الجوي بواسطة أشياء مثل هذا الضباب الدخاني. حتى على المستوى المحلي ، يمكن لـ PACE توفير معلومات عن تأثيرات الدخان على جودة الهواء وتأثيرات الدخان على المجتمعات التي قد تعيش بالقرب من الحرائق.
الأرض
يمكن لـ PACE أيضًا تزويدنا بمعلومات جيدة حول صحة نباتات الأرض وأشجارها من خلال فحص جزيئات الدخان والجزيئات الأخرى في الهواء. حتى بعد حريق مدمر ، تبدأ النباتات الخضراء الصغيرة في النمو. من خلال رؤية مجموعة واسعة من الألوان من الأقمار الصناعية ، سيتمكن العلماء من فهم أنواع النباتات التي تنمو في منطقة ما بعد سنوات من الحريق بشكل أفضل.
قال فريد هومريتش ، الأستاذ المشارك في جامعة ماريلاند وعضو فريق العلوم والتطبيقات PACE ، “نظرًا لأننا نواجه تغيرًا مناخيًا غير مسبوق ، نحتاج إلى أن نكون قادرين على فهم كيفية تأثير الغطاء النباتي في العالم على البيئة.” يستجيبون “.
سيكون PACE أيضًا قادرًا على مراقبة أطياف الألوان المختلفة ودرجات الألوان للنباتات ولونها ، والتي قد تكون علامة على صحتها. مثلما تتحول النباتات المنزلية إلى اللون الأصفر بسبب نقص الري ، فإن الحياة النباتية على الأرض ستغير لونها أيضًا تحت الضغط.
تحصل النباتات الصحية على الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون كجزء من عملية التمثيل الضوئي ، لكن النباتات غير الصحية لا يمكنها إجراء التمثيل الضوئي بشكل صحيح ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ثاني أكسيد الكربون هذا هو غاز الدفيئة ، وتلعب هذه القياسات دورًا مهمًا في فهم تغير المناخ بشكل أفضل.
من خلال قياس طيف الألوان الكامل ، يلاحظ PACE تغيرات طفيفة في الأصباغ ويكتشف كيف تستجيب النباتات للضغوط ؛ يساعد هذا العلماء في معرفة ما إذا كانت هذه النباتات تستخدم الكربون من حولها. في السابق ، تمت ملاحظة هذه الألوان ودراستها بشكل أساسي في المسوحات الميدانية لمناطق محددة وتم تقييم عوامل الإجهاد مثل الجفاف باستخدام بيانات الطقس ، ولكن تغطية مناطق كبيرة بهذه الطريقة كان مهمة صعبة.
تابع هومريتش: “لأول مرة ، نحن في الواقع قادرون على تقييم التغيرات في صحة النبات عبر الأرض”. سيؤدي ذلك إلى تحسين فهمنا لعمل النظام البيئي وكيفية استجابته للإجهاد “.
محيط
يقيس PACE العوالق النباتية من خلال مراقبة مياه الأرض. مع القدرة على قياس مجموعة واسعة من الألوان ، لن يكتفي PACE الآن بمراقبة سطح المحيطات فحسب ، بل سيساعد العلماء أيضًا على التمييز بين الأنواع المختلفة من العوالق النباتية.
قالت إيفونا ستينيتش ، عالمة المحيطات في مختبر جودارد لعلوم المحيطات التابع لناسا: “يبدو الأمر كما لو كنت ترسم بفرش كبيرة جدًا ، والآن لديك فرش رفيعة ودقيقة تساعدك على الرسم بمزيد من التفاصيل”.
العوالق النباتية هي كائنات صغيرة جدًا تعيش على سطح المحيطات وتلعب دورًا مهمًا في السلسلة الغذائية ودورة الكربون العالمية. يوفر كل نوع من العوالق النباتية مسارًا مختلفًا في الشبكة الواسعة التي ينتقل إليها الكربون ، اعتمادًا على خصائص هذا النوع من العوالق النباتية. يمكن أن يؤدي أحد المسارات إلى تحول الكربون إلى غذاء للأنواع الأكبر حجمًا ، ويمكن أن يؤدي المسار الآخر إلى تحول الكربون إلى نفايات ويغرق في أعماق المحيط.
وجد العلماء الذين قاموا بعمل ميداني أن أنواع العوالق النباتية تختلف اختلافًا طفيفًا في اللون وحددوا هذه العوالق النباتية على مستويات أصغر. ستساعد قدرة PACE على قياس طيف الألوان الكامل العلماء على التمييز بين العوالق النباتية على نطاق عالمي من خلال رؤية المزيد من الألوان واكتساب فهم أعمق لمسارات الكربون وكميته.
بالطبع ، أحد أهداف PACE النهائية هو مراقبة المحيطات ؛ إنه خط الرؤية الذي يطل على المحيطات والأرض من فوق الغلاف الجوي ، وبهذه الملاحظات الثمينة والقيمة يتم جمع قدر هائل من المعلومات والبيانات. تمتلك PACE القدرة على مراقبة كيفية ارتباط الغلاف الجوي والأرض والمحيط ، أحدها هو الشبكة المعقدة لمسارات الكربون.
قال واردل: “أنا متحمس جدًا لفرصة العثور على هذه الملاحظات. أتوقع أن يكون العالم قادرًا على القيام بأشياء عظيمة بهذا القدر من البيانات والمعلومات.”
المصدر: Phys
5858
.