Udsigten fra jordbanen-videnskabsmand hjælper med at sætte satellitprioriteter

"Øjet i himlen" er blevet en stor del af forskningen for segmenter af det videnskabelige samfund. Men hvordan skal det trænes?

I løbet af de sidste to år har Miljøforsker ved University of Virginia, Scott Doney, fungerede på en National Academies of Sciences, Engineering and Medicine panel, der fredag ​​offentliggjorde en rapport med anbefalinger til, hvilke satellitjordobservationer der bør foretages i løbet af det næste årti af NASA, National Oceanic and Atmospheric Administration og United States Geological Survey.

Skat, en professor, kom til UVA sidste efterår fra Woods Hole Oceanographic Institution. Hans forskning spænder over oceanografi, klima og biogeokemi, med vægt på computermodeller, fjernmåling og dataanalyse. Han er interesseret i, hvordan den globale kulstofcyklus og havøkologi reagerer på naturlige og menneskedrevne klimaændringssignaler, såsom opvarmning af havet, tab af havis og forsuring af havet, der skyldes forbrænding af fossile brændstoffer.

Han svarer her på et par spørgsmål om National Academy -rapporten til UVA Today.

Hvad er nogle af de ting, vi har lært om jorden og atmosfæren ved observationer fra rummet?

A. I løbet af de sidste årtier har satellitobservationer har åbnet et helt nyt vindue på vores planet i forandring. Delvis, det er fordi satellitter giver et uvurderligt globalt perspektiv.

Jeg er oceanograf, og vi er ofte begrænsede, fordi forskningsskibe kun bevæger sig med en cykels hastighed. Satellitdata, i modsætning, giver os mulighed for at kortlægge planetomfattende mønstre i storme, havstrømme, havis og plankton. Rumbaserede observationer er også blevet brugt til at kvantificere og forstå årsagerne til den ændrede globale vandcyklus:stigende havniveauer, skiftende tørke og oversvømmelser, nedbrydning af grundvand og smeltende gletschere og iskapper.

Lignende fremskridt er sket på tværs af jordvidenskab, fra at forbedre vejrudsigterne til at spore udviklende økosystemer, luftkvalitet og naturfarer.

Hvad er kernen i panelets rapport?

A. Vores opgave som panel var at hjælpe NASA, NOAA og USGS udformer videnskabelige prioriteter og styrer agenturets investeringer i satellitjordobservationer ind i det næste årti.

Ud fra input fra det videnskabelige samfund, offentlige og ekspertpaneler, vi kom med et sæt på omkring et dusin prioriteter for nye observationer, der supplerer eksisterende og planlagte satellitmissioner. Observationerne blev valgt til at behandle både presserende videnskabelige spørgsmål, såsom klimaforandringer, og den stigende nytte af satellitdata i vores daglige liv. Nøgleanbefalinger omfatter nye observationer af skyer og nedbør; atmosfæriske aerosoler eller små partikler, der påvirker luftkvalitet og klima; planlægningsskala reorganiseringer af vand mellem havet, sne og landis og grundvand; vegetation og algebiomasse, der brænder på økosystemer; og deformationer af jordoverfladen forbundet med naturfarer som jordskælv og jordskred.

Q. Hvis det implementeres, på hvilke måder ville jordobservationer blive ændret i løbet af det næste årti fra nuværende metoder?

A. Tidligere har forskere blev ofte tvunget, af nødvendighed, at koncentrere sig om noget snævre aspekter af planeten på grund af begrænsede data. Nye satellitobservationer og modelleringsværktøjer giver os nu mulighed for at tage et mere omfattende perspektiv - f.eks. sammenkædning af målinger af nedbør og jordfugtighed til vandforsyning høst og skovsundhed. At studere Jorden som et dynamisk system af sammenflettede dele er afgørende for at besvare de mest udfordrende videnskabelige spørgsmål.

Hvad tror du, vi vil lære mere i det kommende årti?

A. Satellitdata er blevet allestedsnærværende i det moderne samfunds funktion, så almindeligt, at vi ikke ofte sætter pris på, hvordan jordobservationer bidrager til vores økonomi, national sikkerhed, offentlig sikkerhed og livskvalitet. En vigtig opgave fremadrettet er at fremskynde og lette oversættelsen af ​​satellitobservationer til nye applikationer, der understøtter menneskehedens evne til at trives.

Sp. Hvordan blev du valgt til at tjene på dette panel?

A. Panelmedlemmerne blev valgt af de nationale akademier blandt nomineringer fra det videnskabelige samfund. Panelet indeholdt forskere og ingeniører med ekspertise, der spænder over jordvidenskaben og satellitteknologier.