美国宇航局将批准五项探索地球奥秘的重大任务

2019-12-03 14:29 来源:和讯科技

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美国宇航局任务。图片来源:美国宇航局官方网站“今日视点”提到美国宇航局,人们首先想到的是仰望星空和探索宇宙。事实上,它有时从天空俯瞰地球。

最近,美国宇航局透露其“地球风险评级计划”将于2020年资助五项任务,利用先进的航空技术探索地球变化对人类生活和环境的影响之谜,从美国东海岸的暴风雪到西海岸的海洋漩涡。

云采样有助于暴雪预测

在美国密集的东海岸频繁的冬季暴风雪,经常导致道路关闭和商业关闭,严重威胁人类安全。然而,很难从空间上准确测量雪灾云的形成过程,导致雪灾预报精度差。

为此,美国宇航局将于明年1月启动“威胁大西洋(古巴)海岸暴风雪的微物理学和降水研究”项目。“ER-2”高空飞机和“P-3”云采样飞机将用于飞入相关区域,准确研究云中雪的分布,弥补卫星数据的不足,改进天气预报模型。该项目的首席研究员、华盛顿大学副教授林恩·麦克默多(Lynn McMurdo)说,当人们看到大云的照片时,他们认为到处都在下雪,但事实并非如此。云层里有一个又长又窄的大雪区域。我们试图理解它们为什么形成,以及它们是如何随着风暴的发展而进化的,以便更好地预测地面上的雪的分布。

Air Survey解码海洋涡旋

在气候和海洋生态中,称为涡旋的环状水流促进海洋和大气之间的热交换以及溶解气体(如上层海洋中的营养物和氧气)的垂直输送。大尺度涡旋直径数百公里,而次中等尺度涡旋的大小从1公里到10公里不等。目前,海洋监测卫星无法详细观察它们。

美国宇航局将于明年4月开始“亚中尺度海洋动力学实验”。它将派遣“空中之王”(King of the Air)和“湾流5号”(Gulfstream 5)以及“海洋”(Ocean)等带有一系列自主平台和研究人员的研究船到旧金山海岸外200英里处,测量不同时空尺度下的海洋温度、盐度和流速。

据报道,这些漩涡对上层海洋有重要的长期影响,但它们的预测对模拟过程中的小细节非常敏感。伍兹霍尔海洋学研究所海洋物理学家托马斯·法拉尔(Thomas Falar)表示,该项目可以帮助我们进一步改进预测模型。

遥感评估海平面上升威胁

美国数百万人依赖沿海三角洲生活。它是鱼类、甲壳类动物和其他动物的“苗圃”,保护内陆基础设施免受飓风和海啸的袭击。然而,随着海平面上升,世界上大多数三角洲可能会消失。

美国宇航局将启动一项“三角洲-X”任务,详细研究密西西比三角洲,找出哪些区域可能消失,哪些区域可能存活。事实上,如果有足够的沉积物,如果植物能够健康地生根,三角洲的上升速度可能与上海的水平相同。美国宇航局的科学家将使用“空中之王”和“湾流”等飞机携带先进的遥感仪器对水流进行现场测量,以确定沉积物将沉积在哪里。同时,科学家还将量化植物分解产生的有机土壤的数量。

美国宇航局喷气推进实验室德尔塔-X的首席研究员马克·西玛德说:“这些新数据将帮助我们理解和减缓海平面上升对德尔塔重要沿海资源的影响。”

海洋边界层云的野外研究

海洋边界层云覆盖了地球海洋的大面积,在研究地球能量平衡和水循环方面发挥着关键作用。例如,在全球变暖模型中,云的变化仍然是最大的不确定性之一。

美国宇航局将于明年2月开始“西大西洋气溶胶-云-气象相互作用实验”的研究。两架飞机将被派去携带大量遥感和测量仪器,以便在执行任务时相互合作。一个代号为“猎鹰”,另一个是“空中之王”。飞行区主要集中在北大西洋西部。

“虽然以前已经进行了许多实地调查,但是我们还没有在各种条件下进行全面的测量,以便对intera的影响得出明确的结论

美国中部夏天经常发生严重的暴风雨。当风暴变得足够高时,它们将超过对流层,并将水蒸气和污染物注入平流层,从而显著改变它们的化学组成,甚至可能对平流层臭氧产生负面影响。

2020年夏季,美国宇航局将启动“夏季平流层动力学和化学”项目,利用气象卫星和地面雷达测量超调形式,并利用“ER-2”高空飞机收集测量数据。据报道,这架飞机可以飞至70,000英尺(超过20,000米),远远高于大多数飞机的飞行高度。“这个项目是第一个致力于观测由强风暴提升到平流层的物质的科学任务。”德克萨斯A&M大学首席研究员肯·鲍曼说,通过使用“ER-2”飞机直接测量风暴外流,我们可以研究这些风暴如何影响今天的平流层,以及这种影响将如何随着未来几十年的大气变化而变化。