Ilmuwan memetakan sungai polusi di langit

Sungai atmosfer yang membawa partikel debu menghantam Samudra Atlantik Utara dari Afrika ke Karibia pada Juli 2018. Kredit: Citra satelit NASA Worldview: Suomi / NPP. Animasi di Climate.gov

Daerah berangin yang melimpah di atmosfer dapat mengangkut polutan seperti debu atau jelaga ke seluruh dunia dan mengganggu kehidupan sehari-hari ribuan orang.

Musim panas lalu, “Godzilla” datang ke Karibia dan Pantai Teluk AS. Monster spesial ini bukanlah jenis fiksi ilmiah, melainkan angin gurun Sahara yang menghempaskan badai besar dan menyapu lautan. Badai debu adalah contoh ekstrem dari fenomena yang terjadi secara teratur: hembusan angin di atmosfer mengangkut debu, jelaga, dan partikel udara lainnya, yang secara kolektif dikenal sebagai aerosol. Hasilnya adalah pembentukan apa yang disebut sungai aerosol atmosfer.

Penting untuk lebih memahami bagaimana partikel-partikel ini diangkut ke seluruh dunia, beberapa aerosol dapat memberi makan lahan hutan tropis, membantu atau menghalangi pembentukan awan, mengurangi jarak pandang atau mempengaruhi kualitas udara, yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia. Tetapi penelitian transportasi aerosol cenderung berfokus pada peristiwa tunggal di bagian dunia tertentu. Benar-benar tidak ada cara untuk melihatnya secara global dan global.

Pertama, studi terbaru dipublikasikan di jurnal Surat Penelitian Geofisika dia melakukan itu. Lima jenis aerosol menjadi minat khusus para peneliti: debu, dua jenis partikel karbon (jelaga dan karbon organik), sulfat (yang diemisikan dalam peristiwa seperti letusan gunung berapi atau pembakaran bahan bakar fosil), dan garam laut. Para penulis mengidentifikasi di mana sungai aerosol atmosfer terjadi dan kejadian ekstrim yang sering terjadi, mirip dengan badai debu Godzilla. Untuk melakukan ini, mereka mengambil program komputer yang dikembangkan sebelumnya untuk mendeteksi sungai di atmosfer di seluruh dunia yang memindahkan uap air dan menghasilkan presipitasi, dan mengubah aerosol untuk mendeteksi sungai di atmosfer.

Penggunaan sungai atmosferik untuk mempelajari pergerakan uap air mengungkapkan adanya transportasi aerosol, karena para peneliti mulai menggunakan deteksi global sungai atmosfer untuk mempelajari pergerakan uap air dalam jumlah yang ekstrim. sekitar enam tahun lalu. Konsep sungai atmosfer berusia sekitar 20 tahun.

“Para ilmuwan membutuhkan waktu untuk mengetahui dan menggunakan sungai di atmosfer sebagai sebuah konsep,” kata Duane Waliser, salah satu penulis studi dan ilmuwan atmosfer. NASALaboratorium Propulsi Jet California Selatan. Dan Waliser dan koleganya Arlindo da Silva, seorang peneliti aerosol di Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, menyalakan lampu untuk kedua peneliti tersebut. “‘Kami harus menggunakan algoritme kami dan menerapkannya ke database aerosol Anda,” kata Waliser.

Lokasi, Lokasi, Lokasi

Setelah mengubah algoritme sungai atmosfer menjadi atmosfer sungai aerosol, penulis studi menerapkan Analisis Retrospektif Mode Modern untuk Penelitian dan Aplikasi dalam Rekonstruksi Bumi, Versi 2 (MERRA-2) oleh NASA. Kantor Pemodelan dan Asimilasi Global. Ia mengumpulkan kumpulan data satelit, instrumen udara, dan sensor di Bumi dari tahun 1980 hingga saat ini setiap enam jam yang mewakili struktur atmosfer Bumi.

MERRA-2 memungkinkan para peneliti untuk melihat ke masa lalu dari 1997 hingga 2014 untuk mempelajari lokasi dan frekuensi atmosfer sungai aerosol di seluruh dunia. Penulis penelitian menemukan daerah seperti Sahara, Patagonia, gurun di Asia dan Namibia. tumpahan debu di sungai atmosfer, area seperti AS bagian timur, Amazon selatan, dan Afrika utara dan India utara, sementara kebakaran menyebabkan pembakaran jelaga dan bahan bakar fosil.

Menurut analisis, sungai di atmosfer ini cenderung memindahkan aerosol dalam jumlah besar dalam jumlah terbatas pada peristiwa ekstrem sepanjang tahun.

“Kami terkejut melihat bahwa beberapa peristiwa penting dalam satu tahun dapat membawa antara 40% dan 100% aerosol yang digerakkan oleh atmosfer,” kata Sudip Chakraborty, seorang ilmuwan atmosfer. JPL dan penulis penelitian.

Sekarang, jika para ilmuwan memiliki cara untuk melihat sungai aerosol di seluruh dunia, ruang lingkup memberi mereka cara untuk mempelajari bagaimana sungai-sungai bermuatan partikel langit ini mempengaruhi iklim bumi. Ini adalah bagaimana aerosol berinteraksi dengan awan untuk berpotensi membebani badai, bagaimana mereka memerangkap atau memantulkan panas di atmosfer, dan bagaimana fenomena seperti El Niño dan La Niña mempengaruhi jalur dan frekuensi sungai aerosol atmosfer.

Pendekatan baru ini juga memungkinkan para peneliti untuk mempelajari bagaimana sungai dalam atmosfer aerosol dapat mempengaruhi masyarakat di seluruh dunia melalui kemampuannya untuk memindahkan patogen tanaman yang dapat mempengaruhi kualitas udara dan jarak pandang serta mempengaruhi tanaman. “Ketika Anda menyadari bahwa banyak transportasi terjadi dalam beberapa acara besar, Anda tahu bahwa Anda harus fokus pada acara-acara besar itu,” kata Da Silva.

Referensi: Sudip Chakraborty, Bin Guan, Duane E. Waliser, Arlindo Da Silva, Sophie Uluatam, dan Peter Hess, 2 Maret 2021, “Konsep Sungai Atmosfer ke Aerosol: Memperluas Dampak Iklim dan Kualitas Udara.” Surat Penelitian Geofisika.
DOI: 10.1029 / 2020GL091827

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.