NASA kastoi ensimmäisen kerran varpaansa ilmastomuutostutkimukseen 1980-luvulla satelliitti- ja ilmakuvien avulla. Sen ponnistelut vakavammat käynnistettiin laaja satelliittiverkko vuonna 1991. Ja vuoteen 2004 mennessä virasto käytti vuosittain 1, 3 miljardia dollaria ilmastotieteeseen. Sillä on nyt yli tusina avaruusalusta, joka tutkii kaikkea valtamereistä ilmakehään kryosfääriin (maan jäätyneet bitit). Perjantaina se lisää stratosfäärin luetteloon, kun se käynnistää miehittämättömän Global Hawk -lentokoneen Kalifornian Edwards-ilmavoimien tukikohdasta.
Hankkeessa, jota kutsutaan ilmateitse trooppiseksi TRopopause-kokeiluksi (ATTREX), tutkitaan kosteutta trooppisessa tropopausakerroksessa, ilmakehän alueella, joka on kahdeksan - 11 mailia maanpinnan yläpuolella ja joka kontrolloi stratosfäärin koostumusta. ATTREX-tutkijoiden mukaan pienet muutokset stratosfäärin kosteudessa voivat vaikuttaa merkittävästi ilmastoon. "Pilvien muodostuminen trooppisessa tropopausakerroksessa asettaa stratosfääriin tulevan ilman kosteuden", päätutkija Eric Jensen sanoo ja lisäämällä, että trooppisen tropopauksen läpi kulkevat reitit vaikuttavat stratosfäärin kemialliseen koostumukseen.
Vaikka ryhmä ei keskity normaalien kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin ja metaanin, vaikutuksiin, vesihöyry on voimakas kasvihuonekaasu, ja sen vaihtelevuuden ymmärtäminen stratosfäärissä on ryhmän prioriteetti. Heidän mielestään tämän aukon täyttäminen antaa tutkijoille mahdollisuuden ennustaa, kuinka stratosfäärin muutokset vaikuttavat globaaliin ilmastomuutokseen, mikä puolestaan parantaa ilmastomuutoksen ennusteissa käytettyjen matemaattisten mallien tarkkuutta.
Tropopaus ja stratosfääri ovat osoittautuneet vaikeiksi kliimatologien toistaiseksi. "Haluamme näytteillä tätä ilmapiirin osaa jo pitkään", Jensen sanoo. Ongelmana on ollut pääsy - erikoistunut korkealla sijaitseva lentokone on tarpeen tällaisen tutkimuksen suorittamiseksi.
Saapuminen Global Hawkiin, joka voi matkustaa ilmakehään jopa 65 000 jalkaa korkeintaan 31 tuntia kerrallaan ja on varustettu välineillä, jotka voivat mitata ympäristön lämpötilat, pilvet, jätekaasut, vesihöyry, säteilykentät ja sääolosuhteet. Kaikki tämä antaa ATTREX-joukkueelle näytteen erilaisista olosuhteista laajalla maantieteellisellä alueella. Vuonna 2011 suoritetut koelennot osoittivat, että Global Hawk ja sen instrumentit kestävät trooppisten lämpötilojen korkeita lämpötiloja (jopa -15 ° Fahrenheit-astetta).
He lähettävät veneen Tyynenmeren yläpuolella päiväntasaajan lähellä ja Keski-Amerikan rannikon edustalle kuusi kertaa seuraavan kahden kuukauden aikana, tarkkailemalla sitä maasta lennon aikana. "Saamme nopeaa reaaliaikaista tietoa takaisin lentokoneelta satelliittiviestinnän kautta", Jensen sanoo. "Mittaritutkijat seuraavat ja säätävät instrumenttejaan. Käytämme reaaliaikaista tietoa säätääksesi lentosuunnitelmaa koko lennon ajan."
ATTREX on yksi ensimmäisistä NASA: n uuden Earth Ventures -ohjelman käynnistämistä hankkeista, joka tarjoaa viiden vuoden rahoitusta alhaisen tai kohtalaisen kalliisiin operaatioihin. Tämä on paljon enemmän aikaa kuin aikaisemmat ilmatieteelliset tutkimukset, ja ATTREX-miehistö käyttää lisättyä aikaa käynnistääkseen Global Hawkin uudelleen talvella ja kesällä 2014, jotta he voivat tarkastella kausivaihteluita.
Pidempi aikataulu edistää myös kansainvälistä yhteistyötä. Vuonna 2014 ATTREX-tiimi lähtee Guamiin ja Koillis-Australiaan. Guamissa he ovat yhteydessä brittiläisiin tutkijoihin, jotka käyttävät matalalla olevaa lentokonetta tutkimaan ilmastonmuutosta, ja National Science Foundationin miehistö, joka tekee samanlaisia tutkimuksia G5: n kanssa. "Meillä on mittauksia pinnasta aina stratosfääriin", Jensen sanoo. "Ja pystymme yhdistämään päästöt maanpinnan tasolla koostumuksen mittauksiin stratosfäärissä."
