Verwendung von Ebenen, Luftverschmutzung Satelliten zu beheben

Wer jemals Interstate 5 in Zentral-Kalifornien Kern County gefahren hat, weiß über den Geruch. Diejenige, die Autos trotz geschlossenen Öffnungen und Fenster dringt. Weht aus einer benachbarten Rinderfarm, entstammt der größte an der Westküste, der bekannte Geruch das Ammoniak, das die Kühe produzieren.

Kalifornischen Central Valley, die i-5 überspannt, hat einige der schlimmsten Luftverschmutzung in den Vereinigten Staaten regelmäßig wegen seiner unglücklichen Kombination von Geographie und Landwirtschaft. Es ist umringt von Bergen, die schlechten Luft wie Wasser in einer Badewanne zu fangen, und es ist ausgekleidet mit fruchtbaren Böden, die ein Großteil des Landes Gemüse, Früchten, Nüssen und Fleisch sowie Schadstoffe produzieren.

Die Region einzigartige Umweltverschmutzung Profil lenkte die Aufmerksamkeit der NASA-Wissenschaftler, die vor kurzem zwei Forschung Flugzeuge auf geschwungenen Bögen aus Bakersfield, Fresno auf einer Mission zur Verbesserung der Luftqualität Überwachung in den Vereinigten Staaten geschickt.

Dichten Deckel fallen Verschmutzung

Die Zentraltal Badewanne hat einen flachen Deckel, die Flüge offenbart, und dies trägt zur schlechten Luftqualität der Region. "Alle die Verschmutzung beschränkt sich auf einen sehr flachen Grenzschicht, ca. 1.500 Metern [450] und so flach wie 500 Metern [150]," sagte Luke Ziemba, einem atmosphärischen Wissenschaftler bei der NASA Langley Research Center. "Wir würden Spirale nach unten in diesem Dreck und sehr saubere Luft oberhalb der Grenze und unten sehr verschmutzte Luft zu bekommen."

Die Region flach, dünne Grenzschicht, die unterste Schicht der Atmosphäre, verwirrt beide Satelliten, Überwachung der Schadstoffe und die atmosphärische Modelle, die das Auftreten dieser Schadstoffe Vorhersagen Ziemba sagte. "Modelle im San Joaquin Valley erhalten die Zusammensetzung falsch, und wenn Satelliten versuchen, die Eigenschaften der Aerosole abzurufen, es kann schwierig sein," sagte er OurAmazingPlanet.

Ammoniak aus Milchviehbetriebe ist Teil des Problems, sagte Ziemba. Das Ammoniak erzeugt chemische Tröpfchen namens Aerosole, die in das Tal stehende Luft ansammeln. Aerosole und andere kleine Partikel verwechseln Satelliten. Aus dem Weltraum können nicht die Instrumente unterscheiden Umweltverschmutzung hoch in der Atmosphäre liegt und dass an der Oberfläche zu finden, wo Menschen leben.

"Oberflächennahe Verschmutzung ist eines der schwierigsten Probleme für Erdbeobachtung aus dem Weltraum,", sagte Jim Crawford, Forschungsleiter der Mission. "Um am Boden zu suchen, müssen Sie noch durch die ganze Atmosphäre schauen."

Auch können Satelliten leicht erkennen den Unterschied zwischen flüssiger und gefrorenen Tropfen. "Wir müssen grundsätzlich eine Vermutung hinsichtlich der Art des Aerosols, die wir betrachten, machen", sagte David Starr, ein Projektwissenschaftler der NASA Goddard Space Flight Center.

Besseres tracking

Um besser zu überwachen, Aerosole und andere Schadstoffe wie Ozon und kleine Partikel hat NASA Fünfjahres-$ 30 Millionen Mission namens DISCOVER-AQ, sich ergebenden Informationen zu Oberflächenbedingungen aus Spalte und vertikal gelöst Beobachtungen Relevant für die Luftqualität ins Leben gerufen. "Die meisten gefolterten Titel aller unserer Erde Ventures", sagte der NASA-Programm-Manager Hal Maring.

DISCOVER-AQ die Flugzeug-Missionen zur Verbesserung der Luftqualität Überwachung auf dem Boden und aus dem Weltraum nutzen, sagte Crawford. Forscher werden die Informationen für einen geplanten 2017 Verschmutzung Überwachung Satelliten, genannt TEMPO verwenden. Die Daten geben Wissenschaftler auch die Möglichkeit, die Ansicht von Satelliten aus dem Weltraum mit, die von Stationen auf dem Boden, sowie von Flugzeugen zu vergleichen. [Top 10 verrückteste ökologischen Ideen]

"Auch in städtischen Gebieten, es ist ein ziemlich spärlich [Messnetz]", sagte Crawford. "Was ist wirklich passiert, ist eine schwere zu beantwortende Frage. Wenn Sie lernen könnten Satelliten verwenden, um zu diagnostizieren, was happing ist, wir beginnen konnte, erweitern unser Verständnis von was die Qualität der Luft treibt,"sagte er.

Das Valle Central ist der zweite von vier Stationen für die Forscher. Die erste war Baltimore, im Jahr 2011, und die nächsten beiden sind Houston und Colorado.

Verbesserung der Satelliten

Im Central Valley, einer Ebene, skimming einer P-3 b, schraubte in der Atmosphäre unter 15.000 Fuß (4.500 m), so niedrig wie 100 Fuß (30 m) über lokale Flughäfen, Schadstoffbelastung zu erfassen in der Nähe der Oberfläche von. Weil der Grenzschicht so niedrig war, startete die Forscher auch ein Fesselballon Rekord Oberfläche Schadstoffe.

Zur gleichen Zeit flog ein B200 King Air Flugzeug so hoch wie 26.000 Fuß (8.000 m). Das Flugzeug-Instrumente, schaute auf die Oberfläche wie ein Satellit, Messung von Partikeln und gasförmigen Luftverschmutzung entlang landwirtschaftlicher und Verkehr Flure.

Die Flugbahnen der beiden Ebenen übergeben über Luftqualität Bodenstationen, sowie unter Afleet von acht Erde beobachten Satelliten, Afternoon Constellation oder "A-Train," genannt, die über Kalifornien steigen jeden Nachmittag innerhalb von 15 Minuten voneinander entfernt. [Satelliten Galerie: Wissenschaft von oben]

"sie kommen um 13:30, die die schlimmste Zeit des Tages ist, was die Emissionen angeht. Emission sind morgens konzentriert, aber diese Satelliten starteten nicht mit Luftqualität im Auge,"Crawford sagte. "Das ist, was diese Beobachtung Strategie in der Zukunft freut sich. Wir hoffen, dass diese Experimente sie besser zu machen."

Erreichen Becky Oskin am [email protected]. Ihr auf Twitter folgen @beckyoskin. OurAmazingPlanet auf Twitter folgen @OAPlanet. Wir sind auch auf Facebook und Google +.