Jetting deres vei til en bedre forståelse av global oppvarming


BOULDER-Vitenskapsmenn har tatt den første sprekken for å løse et grunnleggende klima-mysterium, krysse kloden i en suppe-bedriftens jetfly for å bestemme hvor og når drivhusgasser kommer inn og forlater atmosfæren. En forståelse for hvordan disse klimagassende gassene beveger seg over hele verden er en kritisk forutsetning for enhver politikk som er rettet mot å dempe global oppvarming, sier forskere torsdag, og informasjon som er oppnådd de neste tre årene, vil spille en avgjørende rolle for å skape fremtidige spådommer og forbedre deres nøyaktighet. Ved hjelp av

BOULDER-Vitenskapsmenn har tatt den første sprekken for å løse et grunnleggende klima-mysterium, krysse kloden i en suppe-bedriftens jetfly for å bestemme hvor og når drivhusgasser kommer inn og forlater atmosfæren.

En forståelse for hvordan disse klimagassende gassene beveger seg over hele verden er en kritisk forutsetning for enhver politikk som er rettet mot å dempe global oppvarming, sier forskere torsdag, og informasjon som er oppnådd de neste tre årene, vil spille en avgjørende rolle for å skape fremtidige spådommer og forbedre deres nøyaktighet.

Ved hjelp av en høyytelsestråle vil forskerne ta en serie "skiver" av atmosfæren de neste årene fra pol til pol og fra overflaten til atmosfærenes øvre del.

De forventes å komme tilbake fra deres første oppdrag denne uken - en serie på 11 fly fra Colorado til Polarsirkelen til Tahiti, Antarktis, påskeøya og Costa Rica. Forskere som kjører instrumentene, sier at de har sett flere "fantastiske juveler" i de rå dataene som utfordrer dagens tenkning og antagelser.

Når alle målingene er satt sammen, legger forskere til, de vil for første gang få et bilde av atmosfæren - og et globalt øyeblikksbilde som viser hvor og når noen av de anslåtte 30 milliarder tonn karbon utgitt årlig av biler, fabrikker, avskoging og andre menneskelige aktiviteter går inn i atmosfæren.

«Vi var i hovedsak opplæring av kaptein Cooks reiser - åpenbart mye senere og med mye mer sofistikerte instrumenter, men med noen svært liknende paralleller, » sa Britton Stephens, en forsker med Nasjonalt senter for atmosfærisk forskning og et av prosjektets hovedforskere.

"Da han satte seil, visste han at havet var der ute, men kjente ikke detaljene. På samme måte har vi stått på kanten av atmosfæren - overflaten - men vi kjenner ikke detaljene. "

Forskerne forventer at $ 4, 5 millioner oppdraget gir flere kritiske svar på atmosfæriske gåter, men de to viktigste er grunnleggende for enhver anstrengelse for å dempe klimaendringene, sa gruppemedlemmer under en konferansesamtale med journalister nær slutten av den første av fem oppdrag:

Først vil prosjektet fylle viktige hull i forståelsen av hvordan karbon sykler gjennom atmosfæren og blant jord, luft og hav. Omtrent halvparten av karbon utgitt av mennesker forblir i atmosfæren, og resten blir absorbert av hav og jord økosystemer. Men forskere forstår ikke hvordan systemet fungerer eller hvor raskt forskjellige gasser blandes.

Resultatet, Stephens sa, er at modellene av denne såkalte karboncyklusen vokser vilt divergerende som de projiseres inn i fremtiden, med nesten 100 prosent usikkerhet innen 2050.

For det andre, og kanskje viktigst, vil kartet gi en grunnlinje mot hvilken innsats over hele verden for å dempe karbonutslipp kan vurderes. Behov for et slikt referansepunkt har oppnådd haster, sier forskere og politimenn, da verden beveger seg mot regionale, nasjonale og internasjonale avtaler for å begrense klimagasser.

"Hvis vi forventer å inngå avtaler, " sier Steven Wofsy, professor i atmosfærisk og miljøvitenskapelig forskning i Harvard, og en annen hovedforsker, "disse avtalene må baseres på lydvitenskap. Denne delen av atmosfæren skal hjelpe oss med å forstå det ."

Innsatsen er tydelig forskjellig fra andre anstrengelser, som for eksempel lanseringen i forrige uke av en japansk forskningssatellitt, for å kartlegge karbondioksid. De fleste målinger hittil ser bare ut på punkter på overflaten. Satellittbilder kan se store svinger av Jorden, men med veldig fuzzy oppløsning. Dette arbeidet, forskere sa, undersøker nesten 100 forskjellige klimagasser i meget fine detaljer på nesten alle høyder.

De har sett noen "forbløffende" ting: ozon på grunnnivå eller smog gjennom hele dypet på den nordlige halvkule ved nesten tredoble konsentrasjonen observert på den sørlige halvkule; en sky av industrielle forurensninger sitter over Arktis; en stor masse oksygen over Sørhavet.

"Det støtter utsikten over folk som sier at det er en stor effekt av forurensning, selv om vinteren, " sa Wofsy.

For å kartlegge atmosfæren flyr forskerne en spesialutviklet Gulfstream V-jet, eid av National Science Foundation, og drives av Colorado-basert NCAR.

Flyet har en rekkevidde på 7.000 miles, slik at forskere kan krysse store strender i Stillehavet uten tanking. Ekstraordinært kraftige motorer tillater jet å krysse i høyder fra 1000 fot til 47 000 fot, inn i den nedre stratosfæren nesten ni miles opp.

I motsetning til dette har en typisk Boeing 767 en rekkevidde på ca 4.000 miles og cruise på ca 35.000 fot.

Og mens strålen startet som et luksusfirma, er det nå alt annet enn: hytta er fylt med rør, pumper, filtre, analysatorer, sensorer og annet laboratorieutstyr. De har boret hull gjennom skroget, slik at lasere kan peke opp og ned, tilsatt pods og inntaksslanger, dytt skinnet.

"Vi har tilsvarer et veldig dyrt laboratorium der vi kan sitte bak instrumentene vi går sammen, " sa Stephens.

Forskere fra NCAR, Harvard, National Oceanic and Atmospheric Administration, Scripps Intitution of Oceanography, University of Miami og Princeton University vil fullføre denne uken den første av fem oppdrag. De forlot 8 januar, flyr fra Colorado til Alaska og Polarsirkelen, deretter sør til New Zealand og Antarktis. Sent i denne uken kommer de tilbake fra Costa Rica til Colorado.

Fire påfølgende oppdrag i midten av 2011 vil følge lignende flyruter, men på forskjellige tider av året, og gir en rekke sesongmessige snapshots av klimagassutslipp.

Forskningen vil bidra til å svare på slike spørsmål som hvorfor atmosfæriske nivåer av metan, en kraftig drivhusgass, har tredoblet seg siden industrialderen og er på vei opp igjen etter utjevning på 1990-tallet. De vil også svare på hvordan gasser og partikler i atmosfæren påvirker temperaturer ved å påvirke skyer eller hvor mye solvarme som når jordens overflate.

Og ved å rammere dataene sine, sammen med langvarige overflatemålinger, gjennom datamodeller, håper de å avsløre svakhetene i dagens projeksjoner.

"Noen modelleringsmetoder vil ganske enkelt mislykkes, " sa Wofsy. "De vil ikke kunne gjøre dette. Det er det vi er her: Vi konfronterer disse globale modellene med data."

Og eksperimentet konfronterer også forskere med litt perspektiv.

"Det er en opplevelse å fly i et fly over det arktiske isarket, med måneskinn belyser det, og deretter kort tid etterpå over amerikansk samoa og den frodige tropiske skogen, og så kort tid senere over New Zealand, " Wofsy sa. "Det ga virkelig en sterk følelse av sammenkoblingen av kloden."

Douglas Fischer er redaktør for Daily Climate. Denne artikkelen opprinnelig dukket opp på The Daily Climate, nyhetskilden for klimaendringer publisert av Environmental Health Sciences, et nonprofit mediefirma.

Hva betyr Trumps nye "åpne sinn" på klimatakkordet?Den overraskende opprinnelsen til evolusjonær kompleksitet"Star Wars" Planeter Migrere inn i posisjon rundt StellarUniversets kuleste lab satt til Open Quantum WorldØkofriendly Tolls ?: Congestion Pricing Fremmer Mass TransitEvolusjon og klimavitenskap gjør graden i statlige utdanningsstandarderDen afrikanske grønne revolusjonen (utvidet versjon)99 Prosent Chance 2016 blir det heteste året på posten