Спутники и наземные датчики наблюдают за пылающей Калифорнией

10:19 15/11/2018

0 👁 1 226

Лесные пожары на севере Калифорнии стали самыми разрушительным в истории штата. Пожар охватил почти 45 тысяч гектаров. Огонь разрушил 6,47 тысячи строений.

Мощные ветра  8 ноября 2018 года раздули смертоносный костер, бушующий в сухой растительности Северной Калифорнии, датчики на земле и в космосе начали обнаруживать резкое увеличение загрязнения воздуха.

Вскоре, после развития событий, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) и Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)  зафиксировали обширное задымление и аэрозольные шлейфы над Центральной Калифорнией и побережьем.

Краткая характеристика радиометра MODIS
Радиометр MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) является одним из ключевых съемочных приборов, установленных на борту американских спутников TERRA (на орбите с 1999 г.) и AQUA (на орбите с 2002 г), осуществляющих исследования Земли из космоса по программе EOS (Earth Observing System) национального аэрокосмического агентства (NASA) США .

MODIS относится к гиперспектральным радиометрам. Съемка выполняется в полосе 2330 километров одновременно в 36 спектральных зонах видимого, ближнего, среднего и теплового инфракрасного диапазонов с пространственным разрешением 250, 500 и 1000 метров и радиометрическим разрешением – 12-бит на канал.По замыслу NASA радиометр MODIS должен обеспечить пользователей данными нового поколения. MODIS является «наследником» радиометра AVHRR спутников NOAA, но у него значительно улучшены не только радиометрическое, спектральное и пространственное разрешение, но и взаимная геометрическая привязка спектральных каналов (0.1 пиксел и лучше), абсолютная радиометрическая калибровка (5% и лучше – для 20 спектральных каналов оптического диапазона (reflective band) и 1% и лучше – для 16 каналов теплового диапазона (emissive band)). Такие высокие стандарты калибровки обусловлены современными требованиями NASA к осуществлению исследований Земли из космоса.

Радиометр MODIS позволяет осуществлять ежедневный оперативный мониторинг территорий, при этом периодичность наблюдения зависит от ее размеров и географического положения, а также количества используемых спутников.

Периодичность наблюдения отдельной территории (например, субъекта РФ) при съемке одним спутником составляет от 1–2 раз для южных и центральных (по широте) районов России до 2–3 раз для северных районов – в дневное время и столько же раз ночью. При съемке двумя спутниками частота наблюдений удвоится – от 4 до 12 раз в сутки (в зависимости от географического положения территории). Съемка всей территории России двумя спутниками может осуществляться 1–2 раза днем и столько же раз ночью.

Миссия Suomi NPP
Suomi NPP — это спутник, который несет на борту пять различных инструментов для мониторинга окружающей среды Земли и климата планеты. Данные NPP будут использоваться для мониторинга почвенно-растительного покрова и продуктивности растительности. Также NPP будет изучать атмосферный озон и аэрозоли, а также принимать данные о температуре поверхности океанов и суши. Также NPP будет заниматься мониторингом морских льдов, покровных и горных ледников по всему миру. Кроме того, аппарат поможет фиксировать стихийные бедствия, такие, как извержения вулканов, лесные пожары, засухи, наводнения, пыльные бури и ураганы/тайфуны.

В целом, NPP призван следить из космоса за состоянием Земли, обеспечивая преемственность в многолетних спутниковых наблюдениях и создавая базу для будущих миссий. NPP двигается по полярной орбите, проходя от Северного полюса к Южному и обратно примерно 14 раз в день

Ozone Mapping Profiler Suite (OMPS)
OMPS — набор трех гиперспектральных инструментов для измерений озонового слоя.

Этот инструмент ежедневно измеряет глобальное распределение озона в атмосфере. Он также измеряет вертикальное распределение озона в слое атмосферы примерно от 15 км до 60 км, хотя и несколько реже. Один из приборов осуществляет измерения в надире, в то время как инструмент Limb направлен под углом к ​​поверхности Земли. Третий аппарат системы управляет работой двух других, осуществляет коррекцию их положения, а затем захватывает и направляет данные с космических аппаратов.

Аналогичным образом, набор профилировщиков карт озона на the Ozone Mapping Profiler Suite (OMPS) на Suomi NPP наблюдал необычно высокие уровни аэрозолей, и  Measurement of Pollution in the Troposphere (MOPITT) – измерение загрязнения в тропосфере улавливало сильные сигналы монооксида углерода от пожара.

MOPITT
MOPITT (Measurements Of Pollution In The Troposphere – измерения загрязнения в тропосфере) – это съёмочная система, предназначенная для изучения загрязнения нижних слоёв атмосферы. Данные, получаемые этим инструментом, позволяют прослеживать источники поступления, распространение, перенос и осаждение оксида углерода (угарного газа) и метана в тропосфере. Измерения ведутся в трёх спектральных диапазонах (2.3, 2.4, 4.7 мкм).Пространственное разрешение MOPITT составляет 22 км в надире, ширина полосы обзора 640 км.

Инструмент был разработан в Канаде. Данные доступны с марта 2000 г. Обработку данных и создание производных изображений осуществляет Центр атмосферных данных NASA Langley Atmospheric Sciences Data Center. Распространение ведётся бесплатно через EOS Data Gateway.

Между тем на Земле ученые внимательно следят за данными о качестве воздуха из сети недорогих датчиков, распределенных по всему региону. Эти датчики измеряют массовую концентрацию мелких твердых частиц (PM2.5). 

Наземные датчики, которые являются частью официальных сетей наблюдения Штатов и федерального правительства, стоят несколько тысяч долларов каждый, но новое поколение датчиков стоит всего несколько сотен долларов.

 Следующим летом ученые планируют добавить сотни дополнительных датчиков в Нью-Дели и в Северной Каролине.

В проекте могут принять участие ученые-граждане, заинтересованные в качестве воздуха. Коллеги из RTI International, South Coast Air Quality Management District, NASA и других учреждений набирают добровольцев для размещения недорогих датчиков и обмена результатами с экспертами.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤