Stå utanför och andas djupt. Vet du vad du andas? För de flesta är svaret enkelt - luft. Och luft, som är nödvändig för livet som vi känner den, består av ungefär tjugo procent syregas (O²) och sjuttioåtta procent kvävgas (N²). Inom de återstående procenten och förändringarna finns emellertid flera andra spårgaser, liksom få andra ingredienser som inte alltid är friska.
Till exempel, att ta ett djupt andetag utomhus, även på en klar dag, kommer att innebära inandning av miljoner flytande droppar och små fasta partiklar. Dessa senare bitar av materia är vad som kallas aerosoler, som avser kolloidala suspensioner av partiklar i luft eller gas. Dessa potentiellt skadliga partiklar kan hittas var som helst på jorden och som en nylig visualisering av NASA visar kan de uppträda i stora koncentrationer i vår atmosfär.
Visualiseringen kommer från modellen Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP), som förlitar sig på observationer från jordobservatoriska NASA-satelliter för att spåra närvaron av aerosoler skapade av eldbränder, vulkaner, stormar och andra fenomen. Dessa satelliter inkluderar satelliterna Terra, Aqua, Aura och Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP).
Den kommenterade versionen av visualiseringen (visad ovan) belyser GEOS FP-modellens produktion för aerosoler den 23 augusti 2018. Den dagen orsakade eldbränder enorma rökrök över Nordamerika och Afrika, tre tropiska cykloner ägde rum i Stilla havet Hav och hög vind över Sahara fick vindburna dammpartiklar att fylla himlen. Alla dessa producerade aerosoler som representeras i det visuella med olika färger.
De svarta kolpartiklarna (röda) släpps ut som ett resultat av skogsbränder, samt fordons-, fabriks- och andra utsläpp. Närvaron av tropiska stormar indikeras av havssalterosoler (blå), som kastas i luften som en del av havssprut. Partiklar som klassificeras som damm av GEOS FP-modellen anges i lila. Som ni ser är kolsyrosolerna till stor del koncentrerade i Stillahavsområdet nordväst om i Afrika söder om Sahara, där värmevågor hade utlöst eldbränder i sommar.
Visualiseringen inkluderar även nattljusdata som samlas in av Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) på Suomi NPP, som visar platser för städer och städer. Även här kan man se närvaron av kol Aerosoler som motsvarar antropogena koldioxidutsläpp. Dammstormar är också bevis i hela Nordvästra Afrika och Sahara samt Mellanöstern och västra Kina.
En andra visuell, som ger en närbild av Asien (visas nedan), visar också samspelet mellan koldioxidutsläpp, damm och aerosoler med havssprut. Återigen visar nattljusdata platserna för större städer, stadskorridorer och transportknutpunkter. I Kina och Indiens mest tätbefolkade regioner kan man se starka indikationer på koldioxidutsläpp.
Vi kan också se från denna närbild att dammutsläppen från Mellanöstern och Centralasien koncentreras till en region som sträcker sig från Oman till Pakistan och ovanför Taklamakanöknen i det kinesiska provinsen Xinjia. Även havssalterosoler finns närvarande i många kustregioner, och är vanligast i Östkinesiska havet och utanför Japans kust, vilket motsvarar närvaron av tyfoner Soulik och Cimaron.
Det är dock viktigt att notera att aerosolerna i visualiseringen inte är en direkt representation av satellitdata. Liksom alla klimatmodeller förlitar sig GEOS FP-modellen på matematiska ekvationer som representerar fysiska processer för att beräkna nivån av aerosoler i vår atmosfär vid varje given tidpunkt. Egenskaper som temperatur, fukt, aerosoler och vindar är också vikta in för att skapa visualiseringar som detta.
Hur som helst berättar det visuella en viktig historia. Vår planets känsliga system är sammankopplade, och vad som händer i en kan ha en drastisk effekt på andra. Just nu är extremt väder, eldbränder och ökenspridning en del av samma allmänna problem - antropogen klimatförändring. Att spåra påverkan som mänsklig aktivitet har haft (och fortsätter att ha) på jordens system är ett av de främsta syftena med jordobservatörssatelliter.
Denna information kommer också att hjälpa forskare, regeringar och icke-statliga organisationer att utveckla mildringsstrategier och planera för naturkatastrofer som förväntas inom en nära framtid. Eftersom det är många att förbereda sig för, är det ett måste att ha massor av data till vårt förfogande!
Terra-, Aqua- och Aura-satelliterna är alla en del av NASA: s Earth Observing System (EOS), som tillsammans övervakar jordens yta, biosfär, atmosfär och hav för att förbättra vår förståelse för integrerade planetsystem. Suomi NPP, som utför ett brett spektrum av land-, havs- och atmosfärmätningar, testar också nyckelteknologier för NASA: s nästa generations satelliter - Joint Polar Satellite System (JPSS).
