Ga buiten staan en haal diep adem. Weet je wat je ademt? Voor de meeste mensen is het antwoord simpel: lucht. En lucht, die essentieel is voor het leven zoals we het kennen, bestaat voor ongeveer twintig procent uit zuurstofgas (O²) en achtenzeventig procent stikstofgas (N²). Echter, binnen de resterende één procent en verandering zijn verschillende andere sporengassen, evenals enkele andere ingrediënten die niet altijd gezond zijn.
Als u bijvoorbeeld buiten diep ademhaalt, zelfs op een heldere dag, betekent dit dat u miljoenen vloeistofdruppels en kleine vaste deeltjes inademt. Deze laatste stukjes materie zijn zogenaamde aerosols, die verwijzen naar colloïdale suspensies van deeltjes in lucht of gas. Deze potentieel schadelijke deeltjes zijn overal op aarde te vinden en, zoals een recente NASA-visualisatie laat zien, kunnen ze in grote concentraties in onze atmosfeer voorkomen.
De visualisatie is afkomstig van het Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP) -model, dat vertrouwt op waarnemingen van aardobserverende NASA-satellieten om de aanwezigheid van aerosolen te volgen die zijn veroorzaakt door bosbranden, vulkanen, stormen en andere fenomenen. Deze satellieten omvatten de Terra, Aqua, Aura en Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP) satellieten.
De geannoteerde versie van de visualisatie (hierboven weergegeven) benadrukt de output van het GEOS FP-model voor aerosolen op 23 augustus 2018. Op die dag veroorzaakten bosbranden enorme rookpluimen boven Noord-Amerika en Afrika, drie tropische cyclonen vonden plaats in de Stille Oceaan Oceaan en harde wind boven de Sahara zorgden ervoor dat stofdeeltjes uit de wind de lucht vulden. Al deze produceerden aërosolen die in het beeld worden weergegeven door verschillende kleuren.
De zwarte koolstofdeeltjes (rood) worden uitgestoten als gevolg van bosbranden, evenals voertuig-, fabrieks- en andere emissies. De aanwezigheid van tropische stormen wordt aangegeven door zeezoutaërosolen (blauw), die in de lucht worden gegooid als onderdeel van zeespray. Deeltjes die door het GEOS FP-model als stof zijn geclassificeerd, worden in paars aangegeven. Zoals je kunt zien, zijn de koolstofaërosols grotendeels geconcentreerd in de Pacific Northwest van Sub-Sahara Afrika, waar hittegolven deze zomer bosbranden hadden veroorzaakt.
De visualisatie bevat ook nachtlichtgegevens die zijn verzameld door de Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) op de kerncentrale Suomi, die de locaties van steden laat zien. Ook hier zie je de aanwezigheid van koolstofaërosolen die overeenkomen met antropogene koolstofemissies. Stofstormen zijn ook overal in Noordwest-Afrika en de Sahara zichtbaar, evenals in het Midden-Oosten en West-China.
Een tweede afbeelding, die een close-up van Azië biedt (hieronder weergegeven), toont ook de interactie tussen koolstofemissies, stof en zeespray-aerosolen. Nogmaals, nachtlichtgegevens geven de locaties van grote steden, stedelijke corridors en transportknooppunten aan. In de dichtstbevolkte regio's van China en India ziet men sterke aanwijzingen voor koolstofemissies.
We kunnen ook aan deze close-up zien dat de stofemissies afkomstig uit het Midden-Oosten en Centraal-Azië geconcentreerd zijn in een regio die zich uitstrekt van Oman tot Pakistan en boven de Taklamakan-woestijn in de Chinese provincie Xinjia. Aërosolen met zeezout komen, hoewel ze in veel kustgebieden voorkomen, het meest voor in de Oost-Chinese Zee en voor de kust van Japan, wat overeenkomt met de aanwezigheid van tyfoons Soulik en Cimaron.
Het is echter belangrijk op te merken dat de aerosolen in de visualisatie geen directe weergave zijn van satellietgegevens. Zoals alle klimaatmodellen, vertrouwt het GEOS FP-model op wiskundige vergelijkingen die fysieke processen vertegenwoordigen om het niveau van aerosolen in onze atmosfeer op elk moment te berekenen. Eigenschappen zoals temperatuur, vocht, aerosolen en wind worden ook ingeklapt om dergelijke visualisaties te creëren.
Het visuele vertelt hoe dan ook een belangrijk verhaal. De kwetsbare systemen van onze planeet zijn met elkaar verbonden en wat er in de ene gebeurt, kan een drastisch effect hebben op de andere. Op dit moment maken extreem weer, bosbranden en woestijnvorming allemaal deel uit van hetzelfde algemene probleem: antropogene klimaatverandering. Het volgen van de impact die menselijke activiteit heeft (en nog steeds heeft) op de systemen van de aarde is een van de belangrijkste doelen van aardobservatiesatellieten.
Deze informatie zal ook wetenschappers, regeringen en NGO's helpen bij het ontwikkelen van mitigatiestrategieën en het plannen van natuurrampen die in de nabije toekomst worden verwacht. Aangezien er veel zijn om voor te bereiden, is het een must om over veel gegevens te beschikken!
De Terra-, Aqua- en Aura-satellieten maken allemaal deel uit van NASA's Earth Observing System (EOS), dat samen het aardoppervlak, de biosfeer, de atmosfeer en de oceanen bewaakt om ons begrip van geïntegreerde planetaire systemen te verbeteren. Suomi NPP, die een breed scala aan land-, oceaan- en atmosferische metingen uitvoert, test ook belangrijke technologieën voor NASA's volgende generatie satellieten - het Joint Polar Satellite System (JPSS).
