С помощью данных OCO-2 учёные анализируют прошедшие события

Поступают первые данные от Орбитальной Углеродной Обсерватории 2, на основании которых пока рано делать точные выводы, поскольку ещё не получена полная картина распределения углекислого газа в атмосфере Земли. Учёные используют глобальные климатические модели с учётом новых данных, чтобы также выяснить местонахождение источников углекислого газа и участков его поглощения. Для определения источников используется моделирование с обратным отсчётом времени.

Орбитальная Углеродная Обсерватория 2, запущенная 2 июля, вскоре будет производить приблизительно 100000 ежедневных высококачественных измерений концентрации углекислого газа по всему миру. Исследователи атмосферы Земли взволнованы этим. Но для понимания процессов, которые управляют количеством парниковых газов в атмосфере, они должны знать больше, чем просто текущее местонахождение углекислого газа. Они должны знать его источник. Чтобы выявить это, нужно иметь очень большой объём качественной информации.

"В некотором смысле вы как бы пытаетесь идти назад во времени и пространстве, – сказал Дэвид Бейкер, учёный из Колорадского университета в Форт-Коллинзе. – Вы реверсируете поток ветров, чтобы определить, когда и где появился углерод на поверхности Земли, зафиксированный в измерениях, которые вы видите в настоящий момент".

Гарри Поттер использовал волшебный маховик времени для путешествия в прошлое. Исследователи атмосферы используют компьютерную модель, называемую химической моделью переноса. В ней объединены атмосферные процессы из климатической модели с дополнительной информацией о важнейших химических соединениях, включая их реакции, их источники на поверхности Земли и процессы, которые удаляют их из воздуха, известные как поглотители.

Бейкер использовал пример лесного пожара, чтобы выяснить, как работает химическая модель переноса. "Там, где горит огонь, вы получаете выброс углекислого газа в атмосферу от горящего углерода в древесине. Ветры уносят его вперёд, и в процессе перемешивания рассеивают его в атмосфере. Он постепенно превращается в более широкий разрастающийся шлейф, который в конечном итоге разносится по всему миру".

Некоторые компьютерные модели можно запустить в обратном направлении течения времени – от образования дымового шлейфа назад к горящему огню, чтобы отыскать источники выброса двуокиси углерода. Процессы и реакции, которые должны быть смоделированы, настолько сложны, что исследователи перезапускают компьютерные химические модели переноса с одним и тем же принятым промежутком времени назад и вперёд десятки раз, корректируя модель, и каждый раз результаты предоставляют новые подсказки. "Так вы постепенно подходите к решению, – говорит Бейкер. – Вы не можете сразу получить точный результат, но следуете верным курсом".

Лесли Отт, занимающаяся моделированием климата в Центре космических полетов имени Годдарда отметила, что моделирование атмосферного переноса углекислого газа является предпосылкой для усовершенствования глобальных климатических моделей углеродного цикла и его изменений в соответствии с изменениями климата. "Если разобраться в явлении переноса, можно будет понять информацию об источниках и поглотителях, – объяснила она. – Большие массивы качественных данных от OCO-2 предоставят лучшую информацию об углероде в глобальном масштабе".

Бейкер отметил, что объём данных, предоставленных OCO-2, улучшит знания об углеродных процессах в более детальном масштабе, чем это возможно сейчас. "С этими данными мы сможем выяснить то, что происходит в региональном масштабе, – сообщил Бейкер, имея в виду размеры Техаса или Франции. – Это поможет нам лучше понять, как леса и океаны поглощают углерод. Существуют различные конкурирующие процессы, и в данный момент мы не уверены, какие из них являются наиболее важными".

Отт отметила, что совершенствование глобальных климатических моделей с учётом углекислого газа принесёт пользу далеко за пределами научно-исследовательского сообщества. "Выяснить национальные и международные меры реагирования на изменение климата действительно трудно, – сказала она. – Политикам нужны быстрые ответы. В данный момент мы должны доверять очень небольшому количеству измерений количества углекислого газа. Вскоре у нас будет больший обзор, так как поступает всё больше данных, и мы, вероятно, сможем увидеть во всех деталях особенности углеродного цикла, упущенные ранее". Учёт данных от OCO-2 с обратным отсчётом времени, возможно, станет следующим шагом на пути к пониманию изменений климата и адаптации к ним.


Учёные используют данные от Орбитальной Углеродной Обсерватории 2, чтобы отследить концентрацию атмосферного углекислого газа из таких источников, как лесные пожары в Сибири, сфотографированные 18 мая 2014 года Спектрометром с системой визуализации среднего разрешения НАСА.

Еarth-chronicles.ru