NASA fornyer fokus på jordens frosne områder

I 2018, NASA vil intensivere sit fokus på en af ​​de mest kritiske, men fjerntliggende dele af vores skiftende planet med lanceringen af ​​to nye satellitmissioner og en række luftbårne kampagner.

Rumagenturet lancerer disse missioner på et tidspunkt, hvor årtiers observationer fra jorden, luft og rum har afsløret tegn på forandring i Jordens iskapper, havisen, gletsjere, snedække og permafrost. I fællesskab videnskabsmænd kalder disse frosne områder på vores planet for "kryosfæren".

Løbende ændringer med kryosfæren, mens det ofte forekommer i fjerntliggende områder, har indvirkning på mennesker over hele verden:stigning i havniveauet påvirker kystlinjer globalt, mere end en milliard mennesker er afhængige af vand fra snepakning, og den aftagende havis, der dækker det arktiske hav, spiller en væsentlig rolle i Jordens klima- og vejrmønstre.

Dette forår, NASA og det tyske forskningscenter for geovidenskab skal efter planen lancere Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO) missionen, tvillingesatellitter, der vil fortsætte den originale GRACE-missions arv med at spore fluktuationer i Jordens tyngdefelt for at detektere ændringer i massen, inklusive massen af ​​iskapper og grundvandsmagasiner.

Dette efterår, NASA vil lancere isen, Sky, og landhøjdesatellit-2 (ICESat-2), som vil bruge et meget avanceret laserinstrument til at måle den skiftende højde af is rundt om i verden, giver et overblik over højden af ​​Jordens is med større detaljer end tidligere muligt.

Sammen vil de to missioner gøre kritiske, komplementære målinger af Jordens gletsjere og iskapper. Begge missioner vil også komme med andre vigtige observationer:f.eks. GRACE-FO vil måle grundvandsreserver og dybe havstrømme; ICESat-2 vil måle havis tykkelse og vegetationshøjde.

Dette år vil også se fortsættelsen af ​​to store kryosfære luftbårne og feltkampagner:Operation IceBridge, som har givet et flerdimensionelt syn på Grønland, Antarktis og havis siden 2009, og havene, der smelter Grønland, som er fokuseret på samspillet mellem havvand og Grønlands gletsjere, der ender i havet. Begge kampagner påbegyndte Grønlands udsendelser i marts.

Dele af jordens kryosfære leverer livsopretholdende vand til mere end en milliard mennesker rundt om i verden, og NASA-observationer vil hjælpe folk med at styre den naturressource. NASA har brugt luftbårne videnskabelige instrumenter såsom Airborne Snow Observatory og SnowEx-feltkampagnen i det vestlige USA for bedre at forstå og bedre måle, hvor meget vand der holdes i snedække, en kritisk kendsgerning for denne region, hvor en ud af seks mennesker er afhængige af snepakning til vand. NASA er også involveret i en international indsats kaldet High Mountain Asia Project, som søger at forstå, hvordan klimaændringer påvirker gletsjere i Himalaya og vandressourcer for mere end 1 milliard mennesker i regionen.

GRACE-FO og ICESat-2 vil bruge radikalt forskellige teknikker til at observere, hvordan de massive iskapper i Grønland og Antarktis ændrer sig over tid, og hvor meget de bidrager til havniveaustigningen. Længe anset for at være langsomtkørende og stabil, visse områder af begge iskapper har hurtigt mistet is i de seneste årtier, bidrager til en nylig opdaget acceleration i den globale havniveaustigning i forhold til det 20. århundredes rater. Baseret på computersimuleringer, det globale havniveau kan være alt fra 1 til 4 fod højere i 2100 end i det første årti af dette århundrede.

GRACE-FO registrerer ændringer i Jordens tyngdekraft over tid for at afsløre, hvordan massefordelingen i Jordsystemet ændrer sig. Disse observationer giver afgørende information om, hvordan store isområder opfører sig, såsom det accelererende tab af masse fra Vestantarktis og de langsommere tilvækst i Østantarktis. ICESat-2's laserinstrument kan måle hastigheden af ​​ændring af ispladens højde i løbet af et år til inden for to tiendedele af en tomme (0,4 centimeter), giver forskerne mulighed for at se, hvornår og hvor isen vokser sig tykkere, mens sneen samler sig, eller bliver tyndere af at smelte.

NASAs mission med at forske i vores hjemmeplanet er at bruge rummets udsigtspunkt til at forstå, hvordan Jorden fungerer som et system, og hvordan de forskellige komponenter – hav, jord, atmosfære, biosfære og kryosfære - interagerer og påvirker hinanden. NASA's forskellige luftbårne og jordbaserede forskning har også til formål at give et mere detaljeret billede af ikke kun iskapperne på Grønland og Antarktis, men også de andre komponenter i kryosfæren:havis, snedække, permafrost og gletsjere. Over årtier, NASA og andre forskere har sammensat et billede af, hvordan disse forskellige aspekter af jordsystemet interagerer. Årtiers observation og analyse afslører betydelige forandringstendenser.

Sommertidens havis i det arktiske hav dækker nu rutinemæssigt omkring 40 procent mindre areal, end det gjorde i slutningen af ​​1970'erne, da kontinuerlige satellitobservationer begyndte. Denne form for væsentlig ændring kan øge den allerede igangværende opvarmningshastighed, påvirke yderligere tab af havis i Arktis, og ændre skibsadgangen til det arktiske hav. ICESat-2 vil tilføje vores forståelse af arktisk havis ved at måle havis tykkelse fra rummet, at give forskerne mere fuldstændig information om mængden af ​​havis i de arktiske og sydlige oceaner.

NASA-forskning viser, at permafrost - permanent frossen jord i Arktis, der indeholder varmefangende gasser som metan og kuldioxid - optøs hurtigere nu, end forskere har observeret før. Gennem luftbåren og feltforskning på missioner såsom Carbon in Arctic Reservoirs Vulnerability Experiment (CARVE) og Arctic-Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), NASA-forskere forsøger at forbedre målinger af denne tendens for bedre at kunne forudsige dens indvirkning globalt. Både CARVE og visse aspekter af ABoVE er fokuseret på at forbedre målinger af, hvor meget kuldioxid og metan, der frigives fra arktisk jord.