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大气矿尘对气候的影响:EMIT 任务实现里程碑  

第一次看到地球时, 美国航空航天局的 EMIT 任务在更好地了解大气中矿物粉尘的气候影响方面取得了里程碑式的进展。  

在27 July 2022上, 美国航空航天局的 地球表面矿物尘源调查 (EMIT),安装在国际机场 太空 该站于 22 年 24 月 2022 日至 XNUMX 日期间实现了一个里程碑,首次提供了地球视图(称为“第一道光”)。该任务旨在绘制地球干旱地区的矿物尘埃成分图,以更好地了解灰尘如何影响气候变暖或变冷。  

气候变暖的影响 温室 人们对气体的了解很清楚,但由于对粉尘成分的测量有限,量化大气中排放的矿物粉尘对气候的影响存在不确定性。  

矿物粉尘,土壤粉尘气溶胶的组成部分(气溶胶是大气中液体或固体颗粒的悬浮液,粒径范围为 10 - 9 到10 - 3 m.),在气候系统中起着重要作用。 为了估计矿物尘埃对气候影响的不同方面,了解其在全球的起源、浓度和分布非常重要。 气候建模者尝试使用不同的传输模型,其中使用了粉尘排放、其分布以及吸收和散射特性的参数化。  

目前有关矿物尘埃和模型的数据仅限于区域层面,无法在全球范围内解决。 迄今为止,还没有单一的现有数据集可以描述全球大气中矿物尘埃循环的所有方面。  

矿物尘埃是全球气溶胶负荷的主要组成部分,可直接通过吸收和散射太阳辐射和热辐射,间接通过与云相互作用形成云凝结核(CCN)并改变它们,从而显着影响地球系统的能量平衡。特性。 尽管对涉及矿物尘埃对气候系统影响的过程有相当好的科学理解,但在估计矿物尘埃的直接和间接气候影响方面存在巨大的不确定性,特别是在全球范围内。 由矿物尘埃引起的辐射平衡扰动用尘埃辐射强迫(单位为 W/m2) 是由矿物尘埃气溶胶引起的辐射通量的净变化(向下)。 因此,大气中矿物尘埃负荷的任何变化都会改变一个地区的辐射平衡,并可能导致不同的加热/冷却影响全球循环系统和气候。 矿物尘埃产生的辐射强迫取决于几种尘埃特性,例如其光学特性(折射率)、化学成分、大小、形状、垂直和水平分布、与其他颗粒的混合能力、水分等。大气中的矿物尘埃,但其沉积在地表也会产生重大影响,因为它可能会改变地表反照率(地表的反射能力)并影响冰川和极地冰盖的融化速度。 

正是在这种背景下,EMIT 矿物尘埃测量非常重要。 它不仅将弥合我们的知识差距,还将提供急需的全球数据集,帮助建模者理解和参数化气候模型中的尘埃效应。 

EMIT 测量将揭示全球大气周围尘埃中矿物质的成分和动态。只需一秒钟,成像光谱仪 美国航空航天局的 EMIT 能够捕获由矿物尘埃颗粒散射/反射产生的数十万个可见光和红外光谱,并生成地球区域的光谱指纹。根据光谱的颜色(波长),还可以识别土壤、岩石、植被、森林、河流和云等不同成分。但该任务的主要重点是测量世界干旱和半干旱产尘地区大气中的矿物质。它最终将有助于更好地了解矿尘对气候的影响,并有助于开发更好的气候模型。 

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来源:  

  1. JPL 2022。美国宇航局的矿物尘埃探测器开始收集数据。 发表于 29 年 2022 月 XNUMX 日。可在线访问 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  
  1. JPL 2022. EMIT 地球表面矿物尘源调查 - 目标。 可在线获取 https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  
  1. RO Green 等人,“地球表面矿物尘埃源调查:地球科学成像光谱任务”,2020 年 IEEE 航空航天会议,2020 年,第 1-15 页,DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 
  1. 气溶胶。 可在线获取 https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

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