Bildkredit: NASA
Uppdraget Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) har skapat den mest exakta kartan över jordens tyngdfält. De fann att gravitationsfältet kan variera med så mycket som 200 meter runt om i världen. Denna gravitationskarta kommer att ge framtida mätningar av vattennivån bättre noggrannhet och hjälpa forskare att bättre förstå den långsamma omfördelningen av massan på planeten.
Det gemensamma uppdraget NASA-German Aerospace Center Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) har släppt sin första vetenskapsprodukt, den mest exakta kartan ännu av jordens tyngdkraftsfält ännu. Grace är det nyaste verktyget för forskare som arbetar för att låsa upp hemligheter för havscirkulationen och dess effekter på klimatet.
Skapad från 111 dagar med utvalda Grace-data, för att hjälpa till att kalibrera och validera uppdragets instrument, och denna preliminära modell förbättrar kunskapen om gravitationsfältet så mycket att det släpps till oceanografer nu, månader före planerad start av rutinmässiga Grace science-operationer. Uppgifterna förväntas förbättra vår förmåga att förstå havets cirkulation, vilket starkt påverkar vädret och klimatet.
Dr. Byron Tapley, Grace huvudutredare vid UT: s Center for Space Research, kallade den nya modellen en högtid för oceanografer. ”Den här första modellen representerar ett stort framsteg i vår kunskap om jordens tyngdkraftsfält. ”Pre-Grace-modeller innehöll så stora fel som många viktiga funktioner doldes. Grace sätter havets verkliga tillstånd i mycket skarpare fokus, så att vi bättre kan se havsfenomen som har en stark inverkan på atmosfäriska vädermönster, fiskeri och globala klimatförändringar. ”
Grace uppnår detta mål genom att tillhandahålla en mer exakt definition av jordens geoid, en imaginär yta som endast definieras av jordens tyngdfält, på vilken jordens havsytor skulle ligga om inte störs av andra krafter som havströmmar, vindar och tidvatten. Geoidhöjden varierar runt om i världen med upp till 200 meter (650 fot).
"Jag gillar att tänka på geoiden som vetenskapens motsvarighet till en snickares nivå, det säger oss var horisontellt är," sade Tapley. "Grace kommer att berätta för oss geoiden med centimeternivåprecision."
Så varför är det att veta geoidhöjden så viktigt? JPL: s Dr. Lee-Lueng Fu, forskare på Topex / Poseidon och Jason-projektet sa: ”Havets yta, medan den verkar platt, är faktiskt täckt med kullar och dalar orsakade av strömmar, vindar och tidvatten, och även av variationer i jordens tyngdkraftsfält . "Forskare vill separera dessa gravitationseffekter, så att de kan förbättra noggrannheten för satellithöjdmätare som Jason och Topex / Poseidon, som mäter havets ythöjd, lagring av havets värme och global havcirkulation. Detta kommer att ge oss en bättre förståelse av havets cirkulation och hur det påverkar klimatet. ”
Dr. Michael Watkins, Grace-projektforskare på JPL, satte förbättringar av jordens tyngdkraftsmodell i perspektiv. ”Forskare har studerat jordens tyngdkraft i mer än 30 år med både satellit- och markmätningar som var av ojämn kvalitet. ”Med bara några månader av vår globala enhetliga kvalitet Grace-data har vi redan förbättrat noggrannheten för jordens tyngdkraftsmodell med en faktor mellan 10 och nästan 100, beroende på tyngdfunktionens storlek. På vissa platser var fel i geoidhöjd baserat på tidigare data så mycket som 1 meter (3,3 fot). Nu kan vi minska dessa fel till en centimeter (0,4 tum) i vissa fall. Det är framsteg. ”
Dr Christoph Reigber, Grace medgranskande utredare vid GeoForschungsZentrum Potsdam, sa: ”När vi fortsätter att utvärdera och förfina Graces instrument och delsystem, är vi övertygade om att framtida månatliga lösningar kommer att bli ännu bättre än kartan vi släpper nu. ”Dessa lösningar gör det möjligt för oss att undersöka processer som är förknippade med långsam omfördelning av massa inuti jorden och på dess land, hav och isytor. Våra första försök att identifiera sådana små gravitationssignaler med Grace ser mycket lovande ut. ”
Grace avkänner små variationer i gravitationskraften från lokala förändringar i jordens massa genom att exakt mäta, till en tiondel av ett människohårs bredd, förändringar i separationen av två identiska rymdfarkoster efter samma bana cirka 220 kilometer (137 miles) från varandra. Grace kommer att kartlägga variationerna från månad till månad efter förändringar som sätts av årstiderna, vädermönstret och klimatförändringarna på kort sikt.
Originalkälla: University of Texas News Release
