För första gången har forskare visat att exakta mätningar av jordens förändrade gravitationsfält effektivt kan övervaka förändringar i planetens klimat och väder.
Denna upptäckt kommer från mer än ett års värde av data från Gravity Recovery and Climate Experiment, eller Grace. Grace är ett två-rymdskepp, gemensamt partnerskap mellan NASA och German Aerospace Center.
Resultat som publicerats i tidskriften Science visar att månatliga förändringar i fördelningen av vatten- och ismassor kunde uppskattas genom att mäta förändringar i jordens tyngdkraftsfält. Grace-uppgifterna mätte vikten av upp till 10 centimeter (4 tum) grundvattenansamlingar från kraftiga tropiska regn, särskilt i Amazonasbassängen och Sydostasien. Mindre signaler orsakade av förändringar i havcirkulationen var också synliga.
Grace startades i mars 2002 och spårar förändringar i jordens tyngdkraftsfält. Nåd känner av små variationer i gravitationskraft från lokala förändringar i jordens massa. För att göra detta mäter Grace, till en hundraedel av bredden på ett mänskligt hår, förändringar i separationen av två identiska rymdskepp i samma bana cirka 220 kilometer (137 miles) från varandra.
Grace kartlägger dessa variationer från månad till månad efter förändringar som sätts av årstiderna, vädermönstret och klimatförändringarna på kort sikt. Att förstå hur jordens massa varierar över tid är en viktig komponent som är nödvändig för att studera förändringar i global havsnivå, polär ismassa, djupa havsströmmar och utarmning och laddning av kontinentala vattenmassor.
Månatskartor över Grace är upp till 100 gånger mer exakta än befintliga, vilket väsentligt förbättrar noggrannheten för många tekniker som används av oceanografer, hydrologer, glaciologer, geologer och andra forskare för att studera fenomen som påverkar klimatet.
"Mätningar av ytvatten i stora, otillgängliga flodbassänger har varit svåra att få, medan underjordiska akviferer och djupa havströmmar har varit nästan omöjligt att mäta," sade Dr. Byron Tapley, Grace huvudutredare vid University of Texas Center for Space Research i Austin, Texas. ”Grace ger oss ett kraftfullt nytt verktyg för att spåra hur vatten rör sig från en plats till en annan, vilket påverkar klimat och väder. Dessa första resultat ger oss stort förtroende Grace kommer att ge kritiska bidrag till klimatforskningen under de kommande åren, ”tillade han.
"Den oöverträffade noggrannheten i Grace-mätningarna öppnar ett antal nya vetenskapliga perspektiv," sade Dr. Christoph Reigber från GeoForschungsZentrum Potsdam i Tyskland. "Observationer av massvariationer över haven kommer att hjälpa till att tolka årliga signaler i långsiktiga havsnivåförändringar som har blivit en viktig indikator för klimatförändringar," sade Reigber.
Dr. Michael Watkins, forskare från Grace-projektet vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, sa att resultaten markerar födelsen av ett nytt område för fjärranalys. "Under de senaste 20 åren har vi gjort primitiva mätningar av förändringar i jordens tyngdkraftsfält över tusentals kilometer skalor, men det är första gången vi har kunnat visa att gravitationsmätningar kan vara riktigt användbara för klimatövervakning," han sa.
”Grace gravitationmätningarna kommer att kombineras med vattenmodeller för att skissa en exceptionellt korrekt bild av vattenfördelningen runt om i världen. Tillsammans med andra NASA-rymdfarkoster hjälper Grace forskare att bättre förstå den globala vattencykeln och dess förändringar, ”tillade Watkins.
University of Texas Center for Space Research har det övergripande uppdragsansvaret. Tyska uppdragselement är GeoForschungsZentrum Potsdams ansvar. Vetenskaplig databehandling, distribution, arkivering och produktverifiering hanteras under ett samarbetsavtal mellan JPL, University of Texas och GeoForschungsZentrum Potsdam.
För mer information om Grace på Internet, besök http://www.csr.utexas.edu/grace eller http://www.gfz-potsdam.de/grace. För information om NASA-program på Internet, besök http://www.nasa.gov.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
