Місія NASA PACE досліджує науку про дим і пожежі
З початком сезону лісових пожеж у Північній Америці, коли по всій країні вже вигоріла рекордна кількість гектарів, три прилади супутника NASA Plankton, Aerosol, Cloud, and ocean Ecosystem (PACE) спостерігають за рослинністю, яка є передумовою до пожеж, а також за шлейфами диму та їхнім переміщенням. Ці дані допоможуть науковцям скласти картину, яка поглибить їхнє розуміння лісових пожеж.
«Наше завдання — взяти ці ключі та використати їх змістовно, щоб наші моделі Землі належним чином відображали те, що відбувається», — сказав Кірк Кнобельспісс, вчений із дистанційного зондування, який працює над місією PACE у Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA.
Супутник, запущений у лютому 2024 року, спочатку був розроблений для вивчення океанів та атмосфери Землі. Однак він також має неочікувану здатність: моніторинг змін рослинності. Він може надати інформацію про вигорілі ділянки, обвуглену поверхню землі, що залишається після лісової пожежі.
«Супутник PACE також спостерігає за сушею, і робить це дуже добре», — зазначила Скай Кеплен, керівниця напрямку наземних досліджень місії PACE у NASA Goddard. «Є так багато нового, що можна дослідити за допомогою нового гіперспектрального набору даних».
Прилад Ocean Color Instrument (OCI) на борту PACE є гіперспектральним. Він спостерігає за планетою в сотнях різних довжин хвиль видимого, ближнього інфрачервоного та ультрафіолетового світла. Така широта спектра дозволяє йому збирати дані про стан рослинності, зокрема про рівень стресу, сухість та баланс пігментів. Усе це допомагає виявляти зони з високим ризиком пожеж.
Ці дані можуть допомогти менеджерам земельних ресурсів у розподілі ресурсів для пом’якшення ризику пожеж. Прилад щодня оглядає всю Землю, з частішим покриттям у високих широтах. Це дозволяє науковцям PACE швидко оцінювати наслідки пожеж, визначаючи місцезнаходження та масштаб вигорілої ділянки.
Ділянки, уражені пожежею, часто зазнають підвищеного ризику повеней та зсувів. Важливо виявляти ці зони ризику та відстежувати їхню еволюцію з часом, зауважила Кеплен. Використовуючи ультрафіолетовий діапазон, OCI може також відстежувати дим після пожежі, а також інформацію про висоту, на яку піднімаються частинки в атмосфері. Висота впливає на відстань, яку долають частинки, та на системи, які вони зачіпають.
Завдяки ультрафіолетовим даним, OCI розширює можливості спостереження за пожежами, які надаються іншими супутниковими приладами, такими як Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) та Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS).
Два інших прилади на PACE — Hyper-Angle Rainbow Polarimeter 2 (HARP2) та Spectro-polarimeter for Planetary Exploration (SPEXone) — надають багату інформацію про склад аерозолів з різних регіонів, за словами Ендрю Сейєра, керівника наукового проєкту PACE з атмосфер. Вимірюючи характеристики світла, яке відбивається від частинок в атмосфері, ці прилади можуть визначати кількість частинок, їхні хімічні властивості, колір, розмір і форму.
Науковці використовують цю інформацію для розрізнення диму від інших частинок. Частинки диму зазвичай поглинають світло, виглядаючи сірими, чорними або коричневими. Вони також менші за розміром порівняно з іншими аерозолями, що спостерігаються PACE, такими як забруднювачі та пил.
Дані від PACE допоможуть науковцям створювати точніші моделі лісових пожеж та симулювати майбутні події, зазначив Кнобельспісс, керівник відділу поляриметрії супутника. «Ми зможемо розглядати різні сценарії викидів у майбутньому та бачити, як дим, що утворюється в одному місці, може впливати на інші частини земної системи».
Джерело новини: science.nasa.gov