NASA 的EMIT 任务首次观测到地球，在更好地了解大气中矿物粉尘对气候的影响方面取得了里程碑式的进展。
2022年7月27日，美国宇航局（NASA）的地球表面矿物粉尘源探测探测器（EMIT）取得了里程碑式的进展。该探测器于2022年7月22日至24日安装在国际空间站上，首次拍摄到地球图像（称为“第一束光”）。该任务旨在绘制地球干旱地区矿物粉尘的成分图，以更好地了解粉尘如何影响气候变暖或变冷。
温室气体的气候变暖效应已得到充分理解，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的气候效应存在不确定性。
矿物粉尘是土壤粉尘气溶胶（气溶胶是指大气中悬浮的液态或固态颗粒，粒径范围为10⁻⁹至10⁻³米）的组成部分，在气候系统中发挥着重要作用。为了评估矿物粉尘对气候的不同影响，了解其来源、浓度和全球分布至关重要。气候模型构建者尝试使用不同的传输模型，这些模型中都包含对粉尘排放、分布以及吸收和散射特性的参数化描述。
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。
矿物粉尘是全球气溶胶负荷的主要成分，它能通过吸收和散射太阳辐射和热辐射直接影响地球系统的能量平衡，也能通过形成云凝结核（CCN）并改变云的性质间接影响地球系统的能量平衡。尽管我们对矿物粉尘影响气候系统的过程已有相当深入的科学认识，但对矿物粉尘直接和间接气候效应的估算仍然存在巨大的不确定性，尤其是在全球尺度上。矿物粉尘引起的辐射平衡扰动可以用粉尘辐射强迫（单位为W/m²）来描述，它是矿物粉尘气溶胶引起的辐射通量的净变化（降低或升高）。因此，大气中矿物粉尘负荷的任何变化都会改变一个区域的辐射平衡，并可能导致差异性加热/冷却，从而影响全球环流系统和气候。矿物粉尘的辐射强迫取决于多种粉尘特性，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。不仅大气中矿物粉尘的循环，而且其在地表的沉积也会产生重大影响，因为它会改变地表反照率（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的测量将揭示全球大气尘埃中矿物质的组成和动态变化。NASA的EMIT成像光谱仪能够在短短一秒内捕捉到数十万个由矿物尘埃颗粒散射/反射产生的可见光和红外光谱，并生成地球特定区域的光谱指纹。根据光谱的颜色（波长），还可以识别出土壤、岩石、植被、森林、河流和云等不同的组成部分。但该任务的主要目标是测量来自全球干旱和半干旱尘埃产生区的大气中的矿物质。这最终将有助于更好地了解矿物尘埃对气候的影响，并有助于开发更完善的气候模型。
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来源：
- 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
- 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/
- 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
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