"Ögat i himlen" har blivit en viktig del av forskningen för delar av det vetenskapliga samfundet. Men hur ska det tränas?

Under de senaste två åren, Miljöforskaren Scott Doney vid University of Virginia tjänstgjorde vid en National Academies of Sciences, Ingenjörs- och medicinpanel som på fredagen släppte en rapport med rekommendationer för vilka satellitjordobservationer som bör göras av NASA under det kommande decenniet, National Oceanic and Atmospheric Administration och USA:s geologiska undersökning.

Älskling, en ordförande professor, kom till UVA i höstas från Woods Hole Oceanographic Institution. Hans forskning spänner över oceanografi, klimat och biogeokemi, med tonvikt på datormodeller, fjärranalys och dataanalys. Han är intresserad av hur den globala kolcykeln och havsekologin svarar på naturliga och mänskliga drivna klimatförändringssignaler, som havsuppvärmning, havsisförlust och försurning av havet till följd av förbränning av fossila bränslen.

Han svarar här på några frågor om National Academy -rapporten för UVA Today.

Fråga:Vad är några av de saker vi har lärt oss om jorden och atmosfären genom observationer från rymden?

S. Under de senaste decennierna, satellitobservationer har öppnat ett helt nytt fönster på vår föränderliga planet. Till viss del, detta beror på att satelliter ger ett ovärderligt globalt perspektiv.

Jag är en oceanograf, och vi är ofta begränsade eftersom forskningsfartyg bara rör sig med ungefär samma hastighet som en cykel. Satellitdata, i kontrast, tillåter oss att kartlägga planetomfattande mönster i stormar, havsströmmar, havsis och plankton. Rymdbaserade observationer har också använts för att kvantifiera och förstå orsakerna till den förändrade globala vattencykeln:stigande havsnivåer, skiftande torka och översvämningar, utarmar grundvatten och smälter glaciärer och inlandsisar.

Liknande framsteg har skett inom geovetenskapen, från att förbättra väderprognoser till att spåra ekosystem som utvecklas, luftkvalitet och naturrisker.

F. Vad är kärnan i panelens rapport?

S. Vår uppgift som panel var att hjälpa NASA, NOAA och USGS formar vetenskapens prioriteringar och vägleder byråinvesteringar i satellitjordobservationer in i nästa decennium.

Arbetar utifrån input från forskarsamhället, offentliga och expertpaneler, vi kom fram till en uppsättning av ungefär ett dussin prioriteringar för nya observationer som kompletterar befintliga och planerade satellituppdrag. Observationerna valdes för att ta itu med både pressande vetenskapliga frågor, som klimatförändringar, och den växande användbarheten av satellitdata i våra dagliga liv. Nyckelrekommendationer inkluderar nya observationer av moln och nederbörd; atmosfäriska aerosoler eller små partiklar som påverkar luftkvalitet och klimat; planetskaliga omorganisationer av vatten mellan havet, snö och landis och grundvatten; vegetation och algbiomassa som driver ekosystem; och deformationer av jordytan i samband med naturfaror som jordbävningar och jordskred.

F. Om det genomförs, på vilka sätt skulle jordobservationer förändras under det kommande decenniet från nuvarande metoder?

S. Förr i tiden, forskare tvingades ofta, av nödvändighet, att koncentrera sig på något snäva aspekter av planeten på grund av begränsad data. Nya satellitobservationer och modelleringsverktyg gör att vi nu kan ta ett mer heltäckande perspektiv – t.ex. koppla samman mätningar av nederbörd och markfuktighet till vattenförsörjning, skördar och skogshälsa. Att studera jorden som ett dynamiskt system av sammanflätade delar är avgörande för att besvara de mest utmanande vetenskapliga frågorna.

F. Vad mer tror du att vi kommer att lära oss under det kommande decenniet?

A. Satellitdata har blivit allestädes närvarande i det moderna samhällets funktion, så vanligt att vi inte ofta inser hur jordobservationer bidrar till vår ekonomi, nationell säkerhet, allmän säkerhet och livskvalitet. En viktig uppgift framåt är att påskynda och underlätta översättningen av satellitobservationer till nya tillämpningar som stödjer mänsklighetens förmåga att frodas.

Fråga:Hur valdes du ut att tjänstgöra på den här panelen?

A. Panelmedlemmarna valdes av de nationella akademierna från nomineringar från det vetenskapliga samfundet. Panelen innehöll forskare och ingenjörer med expertis inom geovetenskap och satellitteknik.