Как миссия PREFIRE меняет наше понимание полярного климата

Анимации, представленные NASA в рамках миссии PREFIRE (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment), демонстрируют два года сезонных колебаний температуры на Арктике и Антарктике. Эти данные, собранные с помощью спутников, показывают, как сильно и по-разному меняется температура поверхности на полюсах в течение двух полных сезонов.

Сезонные колебания на полюсах

На полюсах Земли сезоны приходят по своему собственному расписанию. Данные, полученные с помощью инфракрасных измерений, показывают, как температура поверхности колеблется между холодными (темно-синие оттенки) и более теплыми (светло-синие и красные оттенки) значениями. Миссия PREFIRE, состоящая из двух кубсатов, начала собирать научные данные в июле 2024 года и уже успела зафиксировать два полных сезонных цикла на каждом из полюсов.

Различия между Арктикой и Антарктикой

Арктика и Антарктика находятся в противоположных полушариях, что приводит к тому, что их сезоны происходят в разное время. В Арктике холодные и темные зимы сменяются летами, когда температура достаточно высока, чтобы растопить обширные участки тундры и морского льда. В Антарктике, самой холодной части Земли, летние температуры редко поднимаются выше нуля, прежде чем снова наступает лютый холод зимы.

Роль полюсов в энергетическом балансе Земли

Изменения температуры поверхности и их колебания дают представление о энергетическом балансе Земли, то есть о чистом потоке энергии, который поступает в систему Земли и уходит из нее. Солнечный свет, поглощаемый поверхностью, излучается обратно в виде инфракрасного тепла, которое отражается между поверхностью Земли и атмосферой, прежде чем покинуть планету. Полюса играют важную роль в этом процессе, так как атмосферные и океанические течения переносят избыточное тепло, поглощенное в тропиках, к полюсам, где оно излучается в космос, помогая регулировать температуру планеты.

Значение миссии PREFIRE

По словам Чада Грина, гляциолога из Лаборатории реактивного движения NASA, "измеряя невидимое тепло, излучаемое из самых холодных мест Земли, PREFIRE помогает ученым понять, почему полюса меняются так быстро и что эти изменения могут означать для остальной части планеты". Ученые давно знают, что дальняя инфракрасная радиация составляет почти 60% энергии, которую Земля теряет в космос, но эта часть спектра, невидимая для человеческого глаза, никогда не измерялась на глобальном уровне.

Применение полученных данных

Непосредственное отслеживание этой невидимой энергии в режиме близком к реальному времени позволяет миссии PREFIRE помогать ученым уточнять модели и лучше понимать систему Земли. Тристан Л’Экьер, атмосферный ученый из Университета Висконсин-Мэдисон и главный исследователь миссии PREFIRE, подчеркивает: "Системы погоды, потоки рек, морские пути и стабильность ледяных щитов все зависят от движения энергии в части спектра, которую только PREFIRE может увидеть. Теперь, когда невидимое стало видимым, мы можем начать улучшать прогнозы погоды и климата, на которые полагаются отрасли, наша национальная безопасность и арктические сообщества". Данные, полученные в рамках миссии PREFIRE, открывают новые горизонты для исследований и позволяют лучше понять, как изменения в полярных регионах могут повлиять на климатические условия по всему миру.