वातावरणातील खनिज धूलिकणांचे हवामान परिणाम: EMIT मिशनने मैलाचा दगड गाठला  

पृथ्वीच्या पहिल्या दृश्यासह, नासाचा EMIT मिशनने वातावरणातील खनिज धूलिकणांच्या हवामानाच्या प्रभावांना चांगल्या प्रकारे समजून घेण्याचा टप्पा गाठला आहे.  

27 जुलै 2022 रोजी, नासाचा अर्थ पृष्ठभाग खनिज धूळ स्रोत अन्वेषण (EMIT), आंतरराष्ट्रीय वर स्थापित जागा 22-24 जुलै 2022 दरम्यान, स्टेशनने पृथ्वीचे पहिले दृश्य प्रदान करताना एक मैलाचा दगड गाठला (ज्याला ''प्रथम प्रकाश'' म्हणतात). मिशनचे उद्दिष्ट आहे की धूळ हवामान गरम करणे किंवा कोलिंगवर कसा परिणाम करते हे समजून घेण्यासाठी पृथ्वीच्या रखरखीत प्रदेशातील खनिज धूळ रचना मॅप करणे.  

च्या हवामान तापमानवाढीचा प्रभाव हरितगृह वायू चांगल्या प्रकारे समजल्या जातात परंतु धूळ संरचनेच्या मर्यादित मोजमापांमुळे वातावरणात उत्सर्जित होणाऱ्या खनिज धूलिकणांच्या हवामानातील परिणामांचे प्रमाण निश्चित करण्यात अनिश्चितता आहे.  

खनिज धूळ, मातीच्या धूळ एरोसोलचा एक घटक (एरोसोल हे वातावरणातील द्रव किंवा घन कणांचे निलंबन आहे, कण व्यास 10 च्या श्रेणीत आहे^-9 10 करण्यासाठी^-3 m.), हवामान प्रणालीमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते. खनिज धूलिकणाच्या हवामानाच्या परिणामांच्या विविध पैलूंचा अंदाज घेण्यासाठी त्याचे मूळ, एकाग्रता आणि जगभरात वितरण जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे. हवामान मॉडेलर्स विविध वाहतूक मॉडेल वापरण्याचा प्रयत्न करतात ज्यामध्ये धूळ उत्सर्जनाचे पॅरामीटरायझेशन, त्याचे वितरण आणि शोषण आणि विखुरण्याचे गुणधर्म वापरले जातात.  

खनिज धूळ आणि मॉडेल्सवरील डेटा सध्या प्रादेशिक स्तरावर मर्यादित आहे आणि जागतिक स्तरावर त्याचे निराकरण केले जाऊ शकत नाही. आजपर्यंत असा एकही डेटासेट नाही जो जागतिक वातावरणातील खनिज धूळ चक्राच्या सर्व पैलूंचे वर्णन करू शकेल.  

खनिज धूळ, जो जागतिक एरोसोल लोडचा एक प्रमुख घटक आहे, सौर आणि थर्मल रेडिएशनचे शोषण आणि विखुरणे आणि अप्रत्यक्षपणे ढगांशी संवाद साधून क्लाउड कंडेन्सेशन न्यूक्ली (CCN) तयार करून आणि त्यांचे बदल करून पृथ्वी प्रणालीच्या ऊर्जा संतुलनावर लक्षणीय परिणाम करू शकतो. गुणधर्म हवामान प्रणालीवर खनिज धूलिकणांच्या प्रभावांचा समावेश असलेल्या प्रक्रियेची वाजवी वैज्ञानिक समज असूनही, खनिज धूलिकणांच्या प्रत्यक्ष आणि अप्रत्यक्ष हवामान प्रभावांच्या अंदाजात, विशेषतः जागतिक स्तरावर प्रचंड अनिश्चितता आहे. खनिज धूलिकणांमुळे होणार्‍या किरणोत्सर्ग संतुलनात होणार्‍या गोंधळाचे वर्णन धूळ रेडिएटिव्ह फोर्सिंगच्या संदर्भात केले जाते (W/m मध्ये मोजले जाते²खनिज धूळ एरोसोलमुळे रेडिएशन फ्लक्समध्ये निव्वळ बदल (डाउन-अप) आहे. तर, वातावरणातील खनिज धूलिकणाच्या भारात होणारा कोणताही बदल एखाद्या प्रदेशातील किरणोत्सर्ग समतोल बदलेल आणि त्यामुळे जागतिक अभिसरण प्रणाली आणि हवामानावर विभेदक ताप/कूलिंग होऊ शकते. खनिज धुळीमुळे होणारे रेडिएटिव्ह फोर्सिंग अनेक धुळीच्या गुणधर्मांवर अवलंबून असते, उदाहरणार्थ त्याचे ऑप्टिकल गुणधर्म (अपवर्तक निर्देशांक), रासायनिक रचना, आकार, आकार, उभ्या आणि क्षैतिज वितरण, त्याची इतर कणांसह मिसळण्याची क्षमता, ओलावा इ. केवळ अभिसरणच नाही. वातावरणातील खनिज धूळ परंतु त्याच्या पृष्ठभागावर जमा होण्याचे देखील महत्त्वपूर्ण परिणाम आहेत कारण ते पृष्ठभागावरील अल्बेडो (पृष्ठभागाची परावर्तित शक्ती) बदलू शकते आणि हिमनदी आणि ध्रुवीय बर्फाच्या वितळण्याच्या दरावर परिणाम करू शकते. 

या संदर्भात आहे की EMIT खनिज धूळ मोजमाप खूप लक्षणीय आहे. हे केवळ आमच्या ज्ञानातील अंतरच भरून काढणार नाही तर अत्यंत आवश्यक असलेला जागतिक डेटा संच देखील प्रदान करेल जे मॉडेलर्सना हवामान मॉडेल्समधील धुळीच्या प्रभावांना समजून घेण्यात आणि त्याचे मापदंड तयार करण्यात मदत करेल. 

EMIT मोजमाप जागतिक वातावरणाच्या आजूबाजूच्या धूलिकणातील खनिजांची रचना आणि गतिशीलता प्रकट करेल. फक्त एका सेकंदात, इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर चे नासाचा EMIT खनिज धूलिकणांपासून विखुरलेल्या/प्रतिबिंबामुळे निर्माण होणारे लाखो दृश्यमान आणि इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा कॅप्चर करण्यास आणि पृथ्वीच्या प्रदेशातील वर्णपट फिंगरप्रिंट्स तयार करण्यास सक्षम आहे. स्पेक्ट्रमच्या रंगाच्या (तरंगलांबी) आधारे माती, खडक, वनस्पती, जंगले, नद्या आणि ढग यांसारखे विविध घटक देखील ओळखले जाऊ शकतात. परंतु या मोहिमेचा मुख्य फोकस जगातील शुष्क आणि अर्ध-रखरखीत धूळ उत्पादक प्रदेशातून निर्माण होणाऱ्या वातावरणातील खनिजे मोजणे असेल. हे अखेरीस हवामानावर खनिज धूलिकणांचा प्रभाव अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास मदत करेल आणि एक चांगले हवामान मॉडेल विकसित करण्यात मदत करेल. 

*** 

स्रोत:  

1. JPL 2022. नासाच्या मिनरल डस्ट डिटेक्टरने डेटा गोळा करणे सुरू केले. 29 जुलै 2022 रोजी पोस्ट केले. येथे ऑनलाइन उपलब्ध https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mineral-dust-detector-starts-gathering-data?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=nasajpl&utm_content=Latest-20220729-1  

2. JPL 2022. EMIT Earth Surface Mineral Dust Source Investigation – उद्दिष्टे. येथे ऑनलाइन उपलब्ध आहे https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/  

3. RO ग्रीन एट अल., "पृथ्वी पृष्ठभागावरील खनिज धूळ स्रोत अन्वेषण: एक पृथ्वी विज्ञान इमेजिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी मिशन," 2020 IEEE एरोस्पेस कॉन्फरन्स, 2020, pp. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731 

4. एरोसोल. येथे ऑनलाइन उपलब्ध आहे https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol  

***