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Effetti sul clima della polvere minerale atmosferica: la missione EMIT raggiunge una pietra miliare  

COMMENTOEffetti sul clima della polvere minerale atmosferica: la missione EMIT raggiunge una pietra miliare  

Con la sua prima visione della Terra, la missione EMIT della NASA raggiunge una pietra miliare verso una migliore comprensione degli effetti climatici della polvere minerale nell'atmosfera.  

Il 27 luglio 2022, la NASA Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), installata sulla Stazione Spaziale Internazionale dal 22 al 24 luglio 2022, ha raggiunto un traguardo quando ha fornito la sua prima vista della Terra (chiamata "prima luce"). La missione mira a mappare la composizione della polvere minerale delle regioni aride della Terra per comprendere meglio come la polvere influenzi il riscaldamento o il raffreddamento del clima.  

L'effetto del riscaldamento climatico dei gas serra è ben noto, tuttavia vi è incertezza nella quantificazione degli effetti climatici delle polveri minerali emesse nell'atmosfera a causa delle misurazioni limitate della composizione delle polveri.  

Polvere minerale, un componente dell'aerosol di polvere del suolo (un aerosol è una sospensione di particelle liquide o solide nell'atmosfera, con diametri delle particelle nell'intervallo 10-9 a 10-3 m.), svolge un ruolo importante nel sistema climatico. Per stimare diversi aspetti degli effetti climatici delle polveri minerali è importante conoscerne l'origine, la concentrazione e la distribuzione nel mondo. I modellatori climatici cercano di utilizzare diversi modelli di trasporto in cui vengono utilizzate la parametrizzazione dell'emissione di polvere, la sua distribuzione e assorbimento e le proprietà di dispersione.  

I dati sulle polveri minerali e sui modelli sono attualmente limitati a livello regionale e non possono essere risolti su scala globale. Ad oggi non esiste un unico set di dati in grado di descrivere tutti gli aspetti del ciclo delle polveri minerali nell'atmosfera globale.  

La polvere minerale, che è una componente importante del carico globale di aerosol, può influenzare in modo significativo il bilancio energetico del sistema terrestre direttamente mediante l'assorbimento e la diffusione della radiazione solare e termica e indirettamente interagendo con le nuvole attraverso la formazione di nuclei di condensazione delle nuvole (CCN) e modificando la loro proprietà. Nonostante abbia una comprensione scientifica ragionevolmente buona dei processi che coinvolgono gli effetti delle polveri minerali sul sistema climatico, vi è un'enorme incertezza nella stima degli effetti climatici diretti e indiretti delle polveri minerali, in particolare su scala globale. Una perturbazione nell'equilibrio della radiazione causata dalla polvere minerale è descritta in termini di forzante radiativa della polvere (misurata in W/m2) è una variazione netta (down-up) nel flusso di radiazioni causato dall'aerosol di polvere minerale. Pertanto, qualsiasi cambiamento nel carico di polvere minerale nell'atmosfera modificherà l'equilibrio di radiazione di una regione e potrebbe portare a un riscaldamento/raffreddamento differenziale che influisce sul sistema di circolazione globale e sul clima. Il forzamento radiativo dovuto alla polvere minerale dipende da diverse proprietà della polvere, ad esempio le sue proprietà ottiche (indice di rifrazione), la composizione chimica, le dimensioni, la forma, la distribuzione verticale e orizzontale, la sua capacità di miscelazione con altre particelle, l'umidità ecc. Non solo la circolazione di polvere minerale nell'atmosfera ma anche la sua deposizione in superficie ha conseguenze significative in quanto può modificare l'albedo superficiale (il potere riflettente della superficie) e influenzare il tasso di scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari. 

È in questo contesto che le misurazioni delle polveri minerali EMIT sono piuttosto significative. Non solo colmerà il divario nelle nostre conoscenze, ma fornirà anche il set di dati globali tanto necessario che aiuterà i modellisti a comprendere e parametrizzare gli effetti della polvere nei modelli climatici. 

Le misurazioni EMIT riveleranno la composizione e la dinamica dei minerali nella polvere intorno all'atmosfera globale. In appena un secondo, lo spettrometro di imaging dell'EMIT della NASA è in grado di catturare centinaia di migliaia di spettri di luce nel visibile e nell'infrarosso prodotti dalla dispersione/riflessione di particelle di polvere minerale e produrre impronte digitali spettrali della regione terrestre. In base al colore (lunghezza d'onda) dello spettro è possibile identificare anche diversi componenti come suolo, rocce, vegetazione, foreste, fiumi e nuvole. Ma l'obiettivo principale della missione sarebbe misurare i minerali nell'atmosfera prodotti dalle regioni aride e semi-aride del mondo che producono polvere. Alla fine aiuterebbe a comprendere meglio l'impatto della polvere minerale sul clima e contribuirebbe a sviluppare un modello climatico migliore. 

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Fonte:  

  1. JPL 2022. Il rilevatore di polvere minerale della NASA inizia a raccogliere dati. Inserito il 29 luglio 2022. Disponibile online all'indirizzo https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mineral-dust-detector-starts-gathering-data?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=nasajpl&utm_content=Latest-20220729-1  
  1. JPL 2022. Indagine sulla fonte di polvere minerale della superficie terrestre dell'EMIT - Obiettivi. Disponibile in linea a https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  
  1. RO Green et al., "The Earth Surface Mineral Dust Source Investigation: An Earth Science Imaging Spectroscopy Mission", 2020 IEEE Aerospace Conference, 2020, pp. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 
  1. Aerosol. Disponibile in linea a https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

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