Satellitsensor EPIC registrerer aerosoler i jordens atmosfære

Aerosoler er små, faste partikler, der driver op i jordens atmosfære. Disse små splinter kan være en hvilken som helst af en række forskellige stoffer, såsom støv, forurening, og skovbrandrøg. Ved at absorbere eller sprede sollys, aerosoler påvirker jordens klima. De påvirker også luftkvaliteten og menneskers sundhed.

Nøjagtige observationer af aerosoler er nødvendige for at studere deres virkning. Som demonstreret af Ahn et al. Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC)-sensoren om bord på Deep Space Climate Observatory (DSCOVR)-satellitten giver nye muligheder for at overvåge disse partikler.

Lanceret i 2015, DSCOVRs kredsløb holder den suspenderet mellem Jorden og Solen, så EPIC kan tage billeder af Jorden i kontinuerligt dagslys - både i området for synligt lys og ved ultraviolette (UV) og nær-infrarøde bølgelængder. Den EPIC near-UV aerosol-algoritme (EPICAERUV) kan derefter hente mere specifik information om aerosolegenskaber fra billederne.

Ligesom andre satellitbårne aerosolsensorer, EPIC muliggør observation af aerosoler på geografiske steder, som er svære at få adgang til med jord- eller flybaserede sensorer. Imidlertid, i modsætning til andre satellitsensorer, der kun kan måle én gang om dagen, EPICs unikke kredsløb giver den mulighed for at indsamle aerosoldata for hele den solbeskinnede side af Jorden op til 20 gange om dagen.

For at demonstrere EPICs evner, forskerne brugte EPICAERUV til at evaluere forskellige egenskaber ved de aerosoler, de observerede, herunder karakteristika kendt som optisk dybde, enkeltsprednings albedo, over skyen aerosol optisk dybde, og ultraviolet aerosolindeks. Disse egenskaber er nøglen til overvågning af aerosoler og deres påvirkning. Analysen viste, at EPICs observationer af disse egenskaber sammenlignet positivt med dem fra jord- og flybaserede sensorer.

Forskerholdet brugte også EPIC til at evaluere egenskaberne af røgfaner produceret af nylige skovbrande i Nordamerika, inklusive omfattende brande i British Columbia i 2017, Californiens 2018 Mendocino Complex Fire, og adskillige nordamerikanske brande i 2020. EPIC bidrog til observationsbeviset for selvløftning af røg via tropopausen ved solabsorptionsdrevet diabatisk opvarmning i 2017. EPIC-observationer fangede med succes disse enorme aerosolfaner, og de afledte fanekarakteristika justeret nøjagtigt med jordbaserede målinger.

Denne forskning tyder på, at trods grov rumlig opløsning og potentielt store fejl under visse visningsforhold, EPIC kan tjene som et nyttigt værktøj til aerosolovervågning. Fremtidige bestræbelser vil sigte mod at forbedre EPICAERUV-algoritmen for at øge nøjagtigheden.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.