Crédito de imagem: NASA / JPL
Um aspecto do clima da Terra, a distribuição de vapor de água, pode ter implicações significativas para as mudanças climáticas e a destruição do ozônio. Para entender seu significado, os cientistas da NASA estão usando aeronaves especiais para construir um mapa detalhado de como o vapor de água se move na atmosfera, da superfície da Terra até uma altitude de 40 km, onde o ar seca completamente. Eles foram capazes de dizer qual vapor foi criado em grandes altitudes e qual foi movido pelas correntes de ar.
Os cientistas da NASA abriram uma nova janela para entender o vapor de água atmosférico, suas implicações para as mudanças climáticas e a destruição do ozônio.
Os cientistas criaram o primeiro mapa detalhado da água contendo átomos de hidrogênio e oxigênio pesados dentro e fora das nuvens, da superfície da Terra a cerca de 40 quilômetros para cima, para entender melhor a dinâmica de como a água entra na estratosfera.
Somente pequenas quantidades de água atingem a árida estratosfera, 10 a 50 quilômetros (6 a 25 milhas) acima da Terra, portanto, qualquer aumento no conteúdo de água pode levar à destruição de alguma capacidade de proteção do ozônio nesta parte da atmosfera. Isso poderia produzir maiores depleções de ozônio nos pólos norte e sul, bem como em latitudes médias.
A água molda o clima da Terra. A grande quantidade dele na atmosfera mais baixa, a troposfera, controla a quantidade de luz solar que chega ao planeta, o quanto fica preso em nossos céus e o quanto retorna ao espaço. Mais alto na estratosfera, onde a maior parte do escudo de ozônio da Terra protege a superfície dos raios ultravioleta prejudiciais, há muito pouca água (menos de 0,001 da concentração da superfície). Os cientistas não entendem completamente como o ar é seco antes de chegar a esta região.
Na troposfera, a água existe como vapor no ar, como gotículas líquidas nas nuvens e como partículas de gelo congelado em nuvens de cirros de alta altitude. Como há muita água mais próxima da Terra e poucas milhas acima, é importante entender como a água entra e sai da estratosfera. O "conteúdo isotópico", a impressão digital natural deixada pelas formas pesadas de água, é essencial para entender o processo. Um isótopo é qualquer uma de duas ou mais formas de um elemento que possua as mesmas ou muito estreitamente relacionadas propriedades químicas e o mesmo número atômico, mas pesos atômicos diferentes. Um exemplo é o oxigênio 16 versus o oxigênio 18 - ambos são oxigênio, mas um é mais pesado que o outro.
A água pesada é mais facilmente condensada ou congelada do vapor, fazendo com que a natureza de sua distribuição seja um pouco diferente da forma isotópica usual da água. Uma medida da composição isotópica do vapor de água permite que os cientistas determinem como a água entra na estratosfera.
"Pela primeira vez, temos o conteúdo de isótopos de água mapeado em detalhes incríveis", disse o Dr. Christopher R. Webster, cientista sênior do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia. Webster é o principal autor de um artigo científico anunciando o novo descobertas na revista Science. Dr. Andrew J. Heymsfield, do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica, em Boulder, Colorado, é co-autor.
Medir isótopos de água é extremamente desafiador, porque eles representam apenas uma pequena fração, menos de um por cento, do total de água na atmosfera. Medições detalhadas foram feitas usando um espectrômetro de absorção por infravermelho a laser da Aircraft (Alias) voando a bordo do avião a jato de alta altitude WB-57F da NASA em julho de 2002. Essa nova técnica a laser permite o mapeamento de isótopos de água com resolução suficiente para ajudar os pesquisadores a entender o transporte e o transporte de água. microfísica detalhada das nuvens, parâmetros-chave para a compreensão da composição atmosférica, desenvolvimento de tempestades e previsão do tempo.
"A técnica do laser nos dá a capacidade de medir os diferentes tipos de isótopos encontrados em toda a água", disse Webster. "Com a impressão digital isotópica, descobrimos que as partículas de gelo encontradas sob a estratosfera eram projetadas por baixo e algumas eram cultivadas lá no lugar."
Os dados ajudam a explicar como o conteúdo de água do ar que entra na estratosfera é reduzido e mostram que a subida gradual e o rápido movimento ascendente associado aos sistemas de nuvens altas (loft convectivo) desempenham um papel importante no estabelecimento da secura da estratosfera.
O objetivo da missão da aeronave era entender a formação, extensão e processos associados às nuvens cirros. A missão usou seis aeronaves da NASA e de outras agências federais para fazer observações acima, dentro e abaixo das nuvens. Ao combinar dados de aeronaves com dados terrestres e satélites, os cientistas têm uma melhor imagem da relação entre nuvens, vapor de água e dinâmica atmosférica do que anteriormente. Eles também podem interpretar melhor as medições de satélite rotineiramente feitas pela NASA.
A missão foi financiada pelo Earth Science Enterprise da NASA. A Enterprise dedica-se a entender a Terra como um sistema integrado e a aplicar a Ciência do Sistema da Terra para melhorar a previsão de clima, clima e riscos naturais, usando o ponto de vista exclusivo do espaço. Para mais informações sobre Alias, visite: http://laserweb.jpl.nasa.gov.
Para informações sobre a NASA, visite: http://www.nasa.gov.
O JPL é gerenciado para a NASA pelo California Institute of Technology em Pasadena
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA / JPL
