spacekit
დედამიწის სტრატოსფერული წყლის ორთქლის შესწავლა
one more step to remembærung h²o generacion by enorm light (🔅 ljus, and probably шаве holle = wave holle but there are also RGB (0.0.0.) version ☀ too. barionleg 20251214
დედამიწის სტრატოსფერული წყლის ორთქლის შესწავლა ნასა 2021 წლის 17 აგვისტო სტატია სტრატოსფერული აეროზოლებისა და გაზის ექსპერიმენტი III (SAGE III, a და c) შედარებულია 2017 წლის აგვისტოს (ზედა) და 2018 წლის იანვრის (ქვედა) მიკროტალღური კიდურების ზონდერთან (MLS, b და d). 2017 წლის აგვისტოში SAGE III H2O-მ აჩვენა, რომ ჩრდილოეთ ამერიკის მუსონურ რეგიონში წყლის ორთქლის დონე შედარებით მაღალი იყო, ვიდრე აზიის მუსონურ რეგიონში. მიუხედავად იმისა, რომ SAGE III ინსტრუმენტს დაახლოებით ერთი თვე სჭირდება ~60N–60S განედის დიაპაზონის დასაფარად, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ეს ყოველთვიური სინჯის აღება წყლის ორთქლის უფრო ლოკალიზებულ მნიშვნელობებს აფიქსირებს ქვედა სტრატოსფეროში. კრედიტები: NASA რა საერთო აქვს წყლის ორთქლს სიზიფესთან, ბერძნულ მითოლოგიურ პერსონაჟთან, რომელსაც დაწყევლილი ჰქონდა კლდის აღმართზე აგორება, რათა ის ისევ ქვემოთ გადაგორებულიყო? წყალი დედამიწაზე განუწყვეტლივ ციკლურად მოძრაობს წყლის ისეთ ობიექტებს შორის, როგორიცაა ოკეანეები, ტბები და მდინარეები, ხმელეთის ზედაპირი და ატმოსფერო. როდესაც წყალი თბება და აორთქლდება დედამიწის ზედაპირიდან, ის აირად იქცევა წყლის ორთქლის, H2O-ს სახით. როდესაც წყლის ორთქლი ატმოსფეროში ამოდის, ის ცივდება და შეიძლება კონდენსირდეს ღრუბლებად, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს წვიმა ან თოვლი, რაც წყალს დედამიწის ზედაპირზე დააბრუნებს. და ციკლი თავიდან იწყება. წყლის ორთქლი ასევე მნიშვნელოვანი კომპონენტია დედამიწის ცვალებადი კლიმატური სისტემისა. როგორც ძირითადი სათბურის აირი - აირი, რომელიც სითბოს იჭერს - წყლის ორთქლი შთანთქავს დედამიწის ზედაპირისა და კაშკაშა მზის მიერ გამომუშავებულ სითბოს. შემდეგ წყლის მოლეკულები ამ სითბოს უკან, დედამიწის ზედაპირზე გამოყოფენ, რამაც შეიძლება ტემპერატურის მატება გამოიწვიოს. ატმოსფეროში წყლის ორთქლის ზრდას, რაც ხელს უწყობს ტემპერატურის დათბობას, და უფრო თბილ ტემპერატურას, რომელიც იწვევს წყლის ორთქლის ზრდას, შორის ამ ურთიერთობას დადებითი უკუკავშირის მარყუჟი ეწოდება. მიუხედავად იმისა, რომ სტრატოსფეროში წყლის ორთქლის შემცველობა მილიონ ჰაერის მოლეკულაზე მხოლოდ რამდენიმე მოლეკულაა, წყლის ორთქლსა და ტემპერატურას შორის ეს დადებითი უკუკავშირი მნიშვნელოვანია, რადგან მეცნიერები სწავლობენ, თუ რამდენად დიდ გავლენას ახდენს ეს დედამიწის ცვალებად კლიმატზე. სტრატოსფერული ოზონისა და აეროზოლების გაზომვის გარდა, საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე (ISS) განთავსებული სტრატოსფერული აეროზოლებისა და გაზის ექსპერიმენტის (SAGE) III ინსტრუმენტი ზომავს აირების კვალს, მათ შორის წყლის ორთქლს. სხვა მრავალი სამეცნიერო მონაცემთა ინსტრუმენტისგან განსხვავებით, SAGE III უზრუნველყოფს წყლის ორთქლის ძალიან ზუსტ და მაღალზუსტ გაზომვას ზედა ტროპოსფეროში და მთელ სტრატოსფეროში. სხვა თანამგზავრული ინსტრუმენტები, როგორიცაა NASA-ს აურაზე დამონტაჟებული მიკროტალღური კიდურის საუნდერი (MLS) და მაღალი სიმაღლის ლიდარის ობსერვატორია (HALO), ატმოსფერული წყლის ორთქლის რაოდენობას ზედა ტროპოსფეროსა და სტრატოსფეროში ზომავენ. SAGE III იყენებს მზის დაფარვის ტექნიკას, რომელიც უნიკალურია იმით, რომ მას შეუძლია ატმოსფეროს ვერტიკალური ფენების უფრო ზუსტი გაზომვების ჩატარება. „ვინაიდან SAGE III ასეთი მაღალი სიზუსტის მონაცემთა ნაკრებს გვაწვდის, ჩვენ შეგვიძლია ატმოსფეროს სხვადასხვა დონე უფრო დეტალურად განვიხილოთ, ვიდრე ოდესმე. მონაცემების ვერტიკალურ პროფილებში ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ ყოველი კილომეტრი“, - თქვა მიჯეონგ პარკმა, კოლორადოს შტატის ქალაქ ბოულდერში მდებარე ატმოსფერული კვლევების ეროვნული ცენტრის პროექტის მეცნიერმა. ატმოსფერული კვლევების ეროვნულ ცენტრთან (NCAR), ოკეანისა და ატმოსფერული კვლევების ეროვნულ ადმინისტრაციასთან (NOAA) და რეაქტიული ძრავის ლაბორატორიასთან (JPL) პარტნიორობით, NASA-ს ლენგლის კვლევითი ცენტრის SAGE III გუნდმა ჰემპტონში, ვირჯინიის შტატში, გამოაქვეყნა SAGE III წყლის ორთქლის მონაცემების 5.1 ვერსიის საწყისი ანალიზები ნაშრომში „SAGE III/ISS-ის მიერ დაკვირვებული სტრატოსფერული წყლის ორთქლის თითქმის გლობალური ცვალებადობა“. ნაშრომის განმავლობაში, SAGE III ვერსიის 5.1 წყლის ორთქლის მონაცემები დადასტურებულია MLS ვერსიის 5 მოპოვებულ მონაცემებთან შედარებით და აჩვენებს ორ მონაცემთა ერთობლიობას შორის საერთო ჯამში პირველხარისხოვან თანხმობას. შედარებით ახალგაზრდა SAGE III/ISS მონაცემთა ერთობლიობა აფიქსირებს წყლის ორთქლის სეზონურ ცვალებადობას, რომელიც კარგად ემთხვევა MLS-ის მონაცემებს ტროპოპაუზიდან შუა სტრატოსფერომდე (∼16–30 კმ). 2017-დან 2020 წლამდე SAGE III-ის მონაცემების განხილვით, მეცნიერებმა გარკვეული წარმოდგენა შექმნეს H2O-ს წლიდან წლამდე ცვალებადობაზე ზაფხულის მუსონური სეზონის დროს. მუსონი არის ქარისა და წვიმის ნაკადის სეზონური ცვლილება, რომელიც შეინიშნება მსოფლიოს გარკვეულ ნაწილებში, მათ შორის ჩრდილოეთ ამერიკაში. „მრავალი წლის მონაცემების დათვალიერებით, ჩვენ შეგვიძლია გავიგოთ, თუ რამდენი წყლის ორთქლი შედის სტრატოსფეროში ყოველწლიურად ზაფხულის მუსონური ცირკულაციის გზით“, - თქვა პარკმა. მიუხედავად იმისა, რომ ზაფხულის მუსონური სეზონი წლიდან წლამდე იცვლება, SAGE-ის უნარი, აღმოაჩინოს სტრატოსფერული წყლის ორთქლის წლიური ცვალებადობა მუსონური სეზონის განმავლობაში, მეცნიერებს ეხმარება უკეთ გაიგონ, თუ როგორ უწყობს ხელს წყლის ორთქლის ცვლილებები დედამიწის კლიმატს. მეცნიერებს ასევე შეუძლიათ ფარდობითი ტენიანობის (RH) შესწავლა SAGE III-ის წყლის ორთქლის მონაცემების გამოყენებით. ფარდობითი ტენიანობა გვეუბნება, თუ რამდენი წყლის ორთქლია ჰაერში, იმასთან შედარებით, თუ რამდენ წყლის ორთქლს შეუძლია შეინარჩუნოს ჰაერი მოცემულ ტემპერატურაზე. ჰაერის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, უფრო თბილ ჰაერს შეუძლია მეტი წყლის ორთქლის შეკავება, რაც ზრდის გაჯერების წერტილს. ცივ ჰაერს შეუძლია ნაკლები წყლის ორთქლის შეკავება. SAGE III-ის მიერ დაფიქსირებული RH-ტემპერატურის ურთიერთკავშირი ემთხვევა ტროპოპაუზასთან ახლოს მდებარე მონაცემებს, რომლებიც მიღებულია მაღალი გარჩევადობის ზედა ტროპოსფეროს/ქვედა სტრატოსფეროს (UTLS) საჰაერო ხომალდის გაზომვებიდან, რაც აძლიერებს სამეცნიერო საზოგადოების ნდობას SAGE III მონაცემთა ნაკრების ხარისხის მიმართ. „SAGE III-ის მონაცემების გამოყენება შესაძლებელია ფარდობითი ტენიანობის განაწილებისა და მისი ცვალებადობის უფრო დეტალური კვლევებისთვის, სიზუსტის გამო. ეს ასევე დაეხმარება მეცნიერებს ჩვენი კლიმატის უკეთ სიმულირებაში გლობალური კლიმატის მოდელების გამოყენებით“, - თქვა პარკმა. მიუხედავად იმისა, რომ SAGE III გააგრძელებს წყლის ორთქლის გაზომვას საერთაშორისო კოსმოსური სადგურიდან მომდევნო წლების განმავლობაში, საჭიროა წყლის ორთქლის მონაცემების უფრო ხანგრძლივი ჩანაწერი. „ძალიან მნიშვნელოვანია წყლის ორთქლის უწყვეტი გაზომვა დედამიწის ნებისმიერ წერტილში. წყლის ორთქლის გაზომვის მრავალი გზა არსებობს, თანამგზავრით, მაგალითად SAGE-ით, თვითმფრინავით ან ხმელეთზე განლაგებული ინსტრუმენტებით. კოლორადოს შტატის ქალაქ ბოულდერში ბუშტებით გაზომვებიდან წყლის ორთქლის მხოლოდ ერთი უწყვეტი ჩანაწერი არსებობს, რომელიც 30 წელზე მეტხანს გრძელდება. თანამგზავრულ მისიებს შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა აქვთ. წყლის ორთქლის უწყვეტი გაზომვები გვჭირდება იმის გასაგებად, თუ როგორ მოქმედებს წყლის ორთქლი ჩვენს კლიმატზე“, - თქვა პარკმა. ალისონ მაკმაჰონი NASA-ს ლენგლის კვლევითი ცენტრი 2017 წლის ივნისიდან 2021 წლის თებერვლამდე შეგროვებული SAGE III-ის წყლის ორთქლის მონაცემების გამოყენებით, ვიზუალიზაცია ასახავს წყლის ორთქლის ტრანსპორტირებას დედამიწის სტრატოსფეროში სხვადასხვა სიმაღლესა და განედზე. ეკვატორულ რეგიონში, მშრალი ჰაერის (ლურჯი/მწვანე ფერების) მნიშვნელოვანი მასები ტროპოპაუზიდან, ტროპოსფეროსა და სტრატოსფეროს შორის გარდამავალი წერტილიდან, რომელიც აღნიშნულია ნაცრისფერი წყვეტილი ხაზით, ქვემოდან შუა სტრატოსფერომდე ამოდის ზემოთ. საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის ორბიტა საშუალებას აძლევს SAGE III-ს ყოველთვიურად დააკვირდეს სამხრეთ შუა განედებს, ტროპიკებს და ჩრდილოეთ შუა განედებს, გარდა ივლისისა და დეკემბრის თვეებისა, როდესაც მონაცემები შემოიფარგლება შუა განედებით. კრედიტები: მიჯეონგის პარკი/ატმოსფერული კვლევების ეროვნული ცენტრი