گرافیک آب و هوای هفته: ماهواره‌های تام و جری تغییرات اقلیمی را تعقیب می‌کنند

از سال 2020، شاخ آفریقا دوره‌های خشکسالی طولانی‌مدتی را تجربه کرده است که با بارش‌های شدید کوتاه همراه بوده است که می‌تواند منجر به سیل ناگهانی شود و باعث ناامنی غذایی حاد برای بیش از 4 میلیون نفر شود. یک گزارش جدید از همکاری دانشگاهی بین‌المللی World Weather Attribution نشان می‌دهد که تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان نه تنها احتمال این رویدادها را افزایش می‌دهد، بلکه شدت تأثیر آنها را نیز افزایش می‌دهد.

بسیاری از داده هایی که اجازه تحقیقاتی مانند این و بسیاری دیگر را می دهد، برای دهه ها توسط ماهواره های رصد زمین ارائه شده است که برای درک اجزای آب و هوای سیاره، تعامل آنها با یکدیگر و تأثیر عواملی مانند فعالیت های انسانی بسیار مهم است.

حدود 80 ماهواره که توسط بیش از 30 آژانس اداره می شوند، عمدتاً بدون توجه از آسمان عبور می کنند و داده هایی را در مورد موضوعات مختلف از تغییر سطح دریا تا سطح دی اکسید کربن اتمسفر جمع آوری می کنند.

با ترکیب نیروی بی رحم با دقت، ماهواره ها، که برخی از آنها به اندازه SUV هستند، به مدارهایی در صدها کیلومتر بالاتر از جایی که طراحی شده اند فرستاده می شوند تا داده های ثابتی را اغلب برای سال ها ارائه دهند.

ماهواره های گریس که به مدت 15 سال از سال 2002 کار می کنند و جانشینان آنها از سال 2018، ماهواره های Grace-FO، همکاری بین ناسا و مرکز هوافضای آلمان هستند.

نموداری که مدار و اجزای اصلی ماهواره های رصد زمین Grace-FO را نشان می دهد

نقش آن‌ها ردیابی تغییرات توده‌های روی زمین مانند آب و یخ، با بهره‌گیری از یک اصل ساده است: جرم کشش گرانشی را اعمال می‌کند و اندازه‌گیری آن کشش امکان کسر جرم معادل را فراهم می‌کند.

بیشتر ابزارهای ماهواره های رصدی به سمت زمین هستند، اما ابزار Grace-FO در حالی که مدار قطبی مشابهی را در فاصله 200 کیلومتری از هم دنبال می کنند، به سمت یکدیگر نشانه می روند.

توده ای مانند یخچال یا سفره آب، فضاپیما را هنگام پرواز بر فراز آن می کشد و باعث تغییر فاصله بین آنها می شود، همانطور که در نمودار متوالی زیر نشان داده شده است.

تغییرات بسیار کوچک هستند، اما سیستم مایکروویو داخلی می‌تواند تغییرات یک دهم عرض موی انسان را تشخیص دهد.

Grace-FO یک سیستم فاصله‌گذاری لیزری آزمایشی اضافی برای اندازه‌گیری دقیق‌تر دارد. سپس سیگنال‌های GPS تغییرات فاصله را به مکان جرم القاکننده کشش روی زمین مرتبط می‌کنند. مشاهدات مکرر تصویری پویا از تغییرات جرم زمین ایجاد می کند.