Att ta bilder på molnen ovan är ett populärt tidsfördriv för fotografer av alla slag. NASA våren 2021 praktikanter inbjöds att göra det för vetenskapen genom att delta i en datautmaning för att hjälpa till att lösa terminatorproblemet.

Vad är terminatorproblemet? Solterminatorn (eller "skymningszonen") är linjen som skiljer den dagsljussidan av en planet från den mörka nattsidan. Från jordens yta kan vi ofta se vackra soluppgångar och solnedgångar vid terminatorn. Dock, samma förhållanden utgör vissa svårigheter för molnobservationssatelliter. Särskilt, förhållandena med svagt ljus påverkar satellitmätningarna på ett sätt som gör dem mindre känsliga för moln på låg höjd nära marken, vilket komplicerar algoritmerna som används för att upptäcka moln från satellitobservationer. Därav terminatorns "problem".

NASA GLOBE Clouds-teamet vid NASAs Langley Research Center i Hampton, Virginia arbetar med NASA-forskaren Dr. Bill Smith som kommer att vara mentor för en sommarpraktikant. Tillsammans, de kommer att använda GLOBE Cloud-observationer som gjorts av byråpraktikanter och medborgarforskare för att lösa terminatorproblemet.

"Ett utmanande mål för vårt team är att kunna härleda molnegenskaper som är korrekta och konsekventa under alla tider på dygnet, vilket till viss del kräver utveckling av nya och innovativa metoder som kan förbättra våra traditionella tillvägagångssätt, " sa Smith. Han och hans team har undersökt användningen av maskininlärningsmetoder för att ta itu med detta och andra problem.

"Dessa nya molnanalyser måste valideras för att hjälpa till att kvantifiera nivån av förbättringar vi får, sade Dr Cecilia Wang, senior forskare vid Science Systems and Applications, Inc. (SSAI) som arbetar nära Smith på molnanalyserna Satellite Cloud and Radiation Property retrieval System (SatCORPS).

KLOT, eller globalt lärande och observationer för att gynna miljön, sponsras av NASA och är ett världsomspännande program som samlar studenter, lärare, forskare och medborgare för att främja vetenskap och lärande om miljön. När medborgarforskare skickar in en GLOBE-observation av moln, Langley-teamet, med stöd av Smiths SatCORPS-produkter, skapa en "satellitmatchning" där du kan se din observation jämfört med satellitmätningar.

Praktikanter kunde ladda upp bilder via GLOBE Observer-appen, samt ge rapporter om moln- och himmelförhållanden. Tillsammans ger dessa en mängd information om terminatorproblemet som är svårt att samla in på andra sätt än medborgarvetenskapens deltagare.

"Medborgarforskare älskar att bidra med data och blir ännu mer energiska när de vet exakt hur deras data kommer att användas, " sa GLOBE Clouds huvudutredare Jessica Taylor. "Detta är vad som gör Solar Terminator Challenge så spännande. Att ha observationer av moln under soluppgång och solnedgång kan hjälpa oss att bättre förstå våra satellitdata."

De fyra huvudbidragsgivarna var Lindsay McCarthy från NASA:s Johnson Space Center, Rose Rizzi från Langley, Angela Cheng från NASA:s Goddard Space Flight Center och Nakeshia Diop vid NASA:s högkvarter. Deras konsekventa observationer kommer att användas av en sommarpraktikant för att arbeta med algoritmer för terminatorproblemet.

McCarthy, som internerade på distans från Massachusetts, njöt av den unika möjlighet detta program gav henne och hennes barn.

"Att delta i GLOBE Solar Terminator Challenge var en otrolig upplevelse, " sa hon. "Våren 2021 praktikantutmaning gav en vacker bro för mina tre barn i lågstadiet att delta också. Daglig datainsamling, som började med is och snö och slutade i solsken och blomningar, var en gåva som engagerade min familj på vackra och djupt påverkande sätt."

Familjer som vill engagera sig kan använda GLOBE Clouds Family Guide för att lära sig mer om moln. Det finns många alternativ för att ansluta till molninnehåll och lära sig, observera, engagera och skapa, allt samtidigt som man har roligt.

"Att delta i den här utmaningen var ett roligt sätt att doppa tårna i medborgarvetenskap när jag studerade på NASA, " Sa Rizzi. "Som praktikant, det var trevligt att veta att mina ansträngningar skulle hjälpa en framtida praktikant att analysera data för att främja kunskapen om geovetenskap."

McCarthy sa att det var inget annat än glädjefullt att få tillfället att se upp i himlen varje morgon och kväll."

"Att lära oss om medborgarvetenskap och göra faktiska bidrag tillsammans visade oss alla hur vi tillsammans kan tjäna vår värld vetenskapligt och helhjärtat, " Hon sa.

Den som vill doppa tårna i medborgarvetenskap kan börja med appen GLOBE Observer. För att bidra till att lösa terminatorproblemet, följ stegen som beskrivs i GLOBE-bloggen.