Aerosoler är små, fasta partiklar som driver upp i jordens atmosfär. Dessa minuscula fläckar kan vara vilken som helst av ett antal olika ämnen, som damm, förorening, och brandrök. Genom att absorbera eller sprida solljus, aerosoler påverkar jordens klimat. De påverkar också luftkvaliteten och människors hälsa.

Noggranna observationer av aerosoler är nödvändiga för att studera deras inverkan. Som demonstrerats av Ahn et al., sensorn Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC) ombord på satelliten Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) ger nya möjligheter att övervaka dessa partiklar.

Lanserades 2015, DSCOVR:s omloppsbana håller den suspenderad mellan jorden och solen, så EPIC kan ta bilder av jorden i kontinuerligt dagsljus – både i området för synligt ljus och vid ultravioletta (UV) och nära-infraröda våglängder. EPIC near-UV aerosol-algoritmen (EPICAERUV) kan sedan hämta mer specifik information om aerosolegenskaper från bilderna.

Liksom andra satellitburna aerosolsensorer, EPIC möjliggör observation av aerosoler på geografiska platser som är svåra att komma åt med mark- eller flygplansbaserade sensorer. Dock, till skillnad från andra satellitsensorer som bara kan göra mätningar en gång om dagen, EPIC:s unika omloppsbana gör att den kan samla in aerosoldata för hela den solbelysta sidan av jorden upp till 20 gånger per dag.

För att demonstrera EPIC:s kapacitet, forskarna använde EPICAERUV för att utvärdera olika egenskaper hos de aerosoler de observerade, inklusive egenskaper som kallas optiskt djup, enkelspridande albedo, optiskt djup för aerosol ovanför molnet, och ultraviolett aerosolindex. Dessa egenskaper är nyckeln för att övervaka aerosoler och deras påverkan. Analysen visade att EPIC:s observationer av dessa egenskaper jämförde positivt med de från mark- och flygplansbaserade sensorer.

Forskargruppen använde också EPIC för att utvärdera egenskaperna hos rökplymer som producerats av de senaste skogsbränderna i Nordamerika, inklusive omfattande bränder i British Columbia 2017, Kaliforniens 2018 Mendocino Complex Fire, och många nordamerikanska bränder under 2020. EPIC bidrog till observationsbeviset på att röken själv höjs via tropopausen genom solabsorptionsdriven diabatisk uppvärmning 2017. EPIC-observationer lyckades fånga dessa enorma aerosolplymer, och de härledda plymens egenskaper överensstämde exakt med markbaserade mätningar.

Denna forskning tyder på att trots grov rumslig upplösning och potentiellt stora fel under vissa visningsförhållanden, EPIC kan fungera som ett användbart verktyg för aerosolövervakning. Framtida ansträngningar kommer att syfta till att förbättra EPICAERUV-algoritmen för att öka noggrannheten.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.