doi.org/10.1175/BAMS-D-23-0064.1
Credibilidade: 989
#Satélite
O quarto dispositivo do novo satélite climático está operacional.
A maior campanha europeia de medição atmosférica atmo4ACTRIS começou.
O satélite EarthCARE, lançado em maio, agora tem seu instrumento final operacional-o atmospheric lidar ATLID.
Essa ferramenta é um esforço de colaboração entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Japonesa (JAXA) e foi projetada para medir com precisão nuvens, aerossóis e radiação.
Os pesquisadores do Instituto Leibniz de Pesquisa da Troposfera (TROPOS) estão dando uma importante contribuição ao desenvolver algoritmos que derivam a estratificação de aerossóis e nuvens a partir das medições feitas pelo instrumento.
Uma campanha de medição em larga escala que envolve cerca de 50 estações terrestres da rede europeia ACTRIS, coordenada pelaTROPOS em Leipzig, também está contribuindo para a precisão do novo satélite climático.
O lidar atmosférico completa o novo satélite climático
Equipado com quatro instrumentos de última geração – um radar de perfilagem de nuvens, um lidar atmosférico, um radiômetro de banda larga e um imageador multiespectral – o EarthCare (Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer) realizará várias medições diferentes simultaneamente.
Juntas, essas medições ajudarão a entender melhor como as nuvens e os aerossóis refletem a energia solar que chega de volta ao espaço e como capturam a radiação térmica emitida pela Terra.
Essas informações são importantes para entender como as mudanças climáticas afetam o equilíbrio energético da Terra e para prever como as nuvens e os aerossóis podem perder seu atual efeito de resfriamento no futuro.
O EarthCARE foi lançado em órbita ao redor da Terra em 29 de maio de 2024.
Apenas um mês depois, o satélite forneceu as primeiras imagens do seu radar de perfil de nuvem, seguidas, logo depois, pelas primeiras imagens do seu radiômetro de banda larga, o imageador multiespectral e, por fim, o radar atmosférico em agosto.
Esse instrumento de última geração registra perfis verticais detalhados de aerossóis e nuvens na atmosfera sobre diferentes regiões da Terra.
Os aerossóis são partículas minúsculas e gotículas provenientes de fontes naturais, como poeira e sal marinho, e de atividades humanas, como emissões industriais ou queima de madeira.
O laser emite pulsos curtos de luz ultravioleta, que são refletidos por alvos atmosféricos e analisados em um receptor altamente sensível.
A distância pode ser determinada pelo tempo de trânsito, pela concentração, pela intensidade do sinal e pelo tipo de aerossol, pela polarização.
Isso possibilita medir a distribuição e as propriedades dos aerossóis e das nuvens, incluindo sua altura, espessura, propriedades ópticas e físicas.
A sinergia com os outros três instrumentos do satélite é crucial para entender o papel dos aerossóis e das nuvens no equilíbrio energético da Terra.
Um novo modelo de classificação de aerossóis (“Hybrid End-to-End Aerosol Classification”, ou HETEAC for short) foi especialmente desenvolvido como base para a tipificação de aerossóis, a fim de garantir que esses cálculos funcionem entre os diferentes instrumentos.
O radar atmosférico ATLID, em especial, também fará uma importante contribuição para melhorar as previsões de qualidade do ar.
Ulla Wandinger, que está envolvida no desenvolvimento do ATLID há muitos anos, está encantada com as primeiras medições: “A riqueza de dados e a visão detalhada das estruturas da atmosfera são absolutamente impressionantes.”
O EarthCare tem o potencial de avançar significativamente a compreensão dos aerossóis, das nuvens e de suas interações, bem como a pesquisa sobre o clima.
As primeiras imagens de agosto mostram a diversidade de aerossóis e nuvens na atmosfera da Terra:Por exemplo, um perfil das nuvens estratosféricas polares (PSC) sobre a Antártica, que desempenham um papel importante na formação de buracos de ozônio, ou a tempestade tropical Debby sobre o Golfo do México, e plumas de fumaça de incêndios florestais no Canadá.
Simonetta Cheli, Diretora de Programas de Observação da Terra da ESA, disse: “Em seguida às primeiras imagens dos outros três instrumentos do EarthCARE, agora também podemos ver como o radar atmosférico está funcionando.
Esses perfis do radar atmosférico são obtidos exatamente como havíamos previsto, depois que o instrumento passou por seus processos rotineiros de descontaminação e calibração.
O Lidar atmosférico nos traz uma visão totalmente nova sobre a distribuição vertical de nuvens e aerossóis e, juntamente com outros instrumentos, nos coloca no caminho certo para obter uma nova compreensão científica sobre o equilíbrio energético da Terra.
Extensas campanhas de medição no Atlântico e na Europa
Para garantir que os dados dos novos instrumentos possam ser usados e interpretados da melhor maneira possível, é importante compará-los com medições terrestres e aéreas em uma ampla gama de situações.
Por esse motivo, uma série de campanhas internacionais complexas de medição está em andamento.
Até novembro, a aeronave de pesquisa alemã HALO voará sob a pista EarthCARE várias vezes de Cabo Verde no Atlântico, de Barbados no Caribe e de Oberpfaffenhofen na Alemanha até novembro.
A missão de validação da HALO-PERCUSION é liderada pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR), juntamente com o Instituto MaxPlanck de Meteorologia (MPI-M), e conta com a participação de vários parceiros, incluindo a Universidade de Leipzig.
OPERCUSION é um dos vários subprojetos do projeto de pesquisa ORCESTRA (Organised Convection and EarthCare Studies over the Tropical Atlantic), coordenado pelo MPI-M.
Outro subprojeto é o CLARINET (CLoud and Aerosol Remote sensing for EarThcare),no qual os pesquisadores da TROPOS utilizam a nova estação de sensoriamento remoto ACTRIS do Cabo Verde Atmospheric Observatory (CVAO) no Ocean Science Centre in Mindelo (OSCM) para validar os dados EarthCARE no Atlântico tropical e compará-los com medições de longo prazo.
As estações terrestres da infraestrutura de pesquisa europeia ACTRIS desempenham um papel importante na calibração dos dados do satélite EarthCare:Eles foram estabelecidos e expandidos nos últimos anos para analisar partículas de aerossóis e nuvens usando instrumentos de detecção remota, como o radar e o radar.
Cerca de 50 estações na Europa e no exterior estão envolvidas na campanha de medição do Atmo4ACTRIS.
Essa rede densa oferece a grande vantagem de que o EarthCare sobrevoa pelo menos uma das estações praticamente todos os dias, pois a órbita baixa da Terra garante que o satélite “voe” sobre nosso planeta em tiras, retornando apenas à mesma parte da Terra a cada 25 dias.
Uma única estação terrestre, portanto, não é suficiente para a calibração.”
Como parte do projeto de infraestrutura do ATMO-ACCESS, ensaiamos a campanha de medição durante dois meses no final do ano passado, com sobrevoos simulados, para nos prepararmos para a complexa tarefa.
Isso foi muito útil, pois, embora todas as estações do ACTRIS trabalhem de acordo com os mesmos padrões, algumas delas têm históricos muito diferentes quando se trata de validar dados de satélite.
Estamos todos ansiosos para comparar os primeiros dados do EarthCare com as medições baseadas no solo”, diz o Dr.
Holger Baars, da Tropos, que está coordenando a campanha em Leipzig.
Além das estações da TROPOS em Leipzig e Melpitz, há estações do Serviço Alemão de Tempo (DWD) em Hohenpeißenberg e Lindenberg,A Universidade de Colônia (UoC), em cooperação com o Centro de Pesquisas de Jülich (FZJ), o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) e a Universidade de Leipzig, também participarão.
Os parceiros alemães também estão fornecendo dados importantes do exterior:O Instituto Alfred Wegener, o Centro Helmholtz de Pesquisas Polares e Marinhas (AWI), está contribuindo com observações de Ny-Ålesund, no Ártico, em cooperação com a UOC, e a Tropos está fornecendo dados de três estações no cinturão de poeira da Terra:Cabo Verde no Atlântico, Limassol no Chipre e Dushanbe no Tajiquistão.
Publicado em 21/09/2024 14h17
Artigo original:
Estudo original: