Команда Техасского университета в Остине, руководившая двойной спутниковой системой, запущенной в 2002 году для проведения подробных измерений Земли под названием «Эксперимент по восстановлению гравитации и климату» (GRACE), сообщается в последнем выпуске журнала Nature. Изменение климата о вкладе, который их данные почти за два десятилетия внесли в наше понимание глобальных климатических моделей.
Среди множества вкладов, сделанных GRACE:
- GRACE зафиксировала в три раза больше массы льда, потерянной в полярных и горных регионах с момента первых измерений - следствие глобального потепления.
- GRACE позволила измерить количество тепла, добавленного в океан, и местонахождение этого тепла, которое остается в океане. GRACE предоставила подробные наблюдения, подтверждающие, что большая часть потепления происходит в верхних 2000 метров океана.
- GRACE заметила, что из 37 крупнейших наземных водоносных горизонтов 13 потеряли критическую массу. Эта потеря, вызванная как воздействием климата, так и антропогенным (антропогенным) воздействием, свидетельствует о сокращении запасов чистой пресной воды для потребления человеком.
- Информация, полученная от GRACE, предоставляет жизненно важные данные для федерального агентства США по мониторингу засухи и проливает свет на причины засухи и истощения водоносных горизонтов во всем мире, от Индии до Калифорнии.
Предназначенная для выполнения ограниченной экспериментальной миссии по измерению небольших изменений в гравитационных полях Земли всего пять лет, GRACE проработала более 15 лет и предоставила беспрецедентную информацию о наших глобальных водных ресурсах с более точной измерения убыли полярного льда для лучшего наблюдения за океанскими течениями и повышением уровня мирового океана. Миссия была результатом сотрудничества между НАСА и Немецким аэрокосмическим центром, и ее возглавили исследователи из Центра космических исследований Инженерной школы Кокрелла в Юта.
Измеряя изменения в массе, которые вызывают отклонения в силе гравитационного притяжения различных систем Земли - водных систем, ледяных щитов, атмосферы, движений земли и т. д., - спутники могут измерять небольшие изменения во взаимодействии систем Земли.
«Отслеживая физические компоненты динамической системы Земли в целом, GRACE предоставляет переменный во времени и целостный обзор того, как взаимодействуют наши океаны, атмосфера и топография земной поверхности», - сказал Байрон Тэпли, представитель Clare Cockrell Williams Centennial. Почетный председатель Департамента аэрокосмической техники и инженерной механики, который основал Центр космических исследований в UT в 1981 году и был главным исследователем миссии GRACE.
Миссия GRACE была выбрана в качестве первой миссии Pathfinder под руководством PI под руководством Тэпли и Центра космических исследований, и она была реализована в сотрудничестве с Лабораторией реактивного движения НАСА и Германской геодезической службой. института в Потсдаме. Миссия была реализована в рамках партнерства между НАСА и Германским космическим агентством, но преподаватели, исследователи и студенты UT внесли большой вклад в компоненты эксперимента, связанные с проектированием, разработкой концепции и анализом научных данных. Несмотря на то, что это рискованное предприятие с минимальным финансированием, миссия GRACE превзошла все ожидания и продолжает обеспечивать ряд измерений, меняющих парадигму.
«Концепция использования изменяющихся гравиметрических моделей на Земле в качестве средства для понимания основных изменений во взаимодействии Земной системы предлагалась ранее», - сказал Тэпли. «Но мы были первыми, кто сделал это на уровне измерений, который поддерживал потребности разнообразного сообщества ученых о Земле."
Теперь, когда миссия GRACE Follow-On, в которой Центр космических исследований будет продолжать играть роль, успешно запущена, шанс продолжить запись GRACE для второго многодесятилетнего измерения изменений массы по всему миру Возможна земная система. Инженеры и ученые ожидают, что более длительный интервал данных позволит им увидеть еще более четкую картину того, как климатические характеристики планеты ведут себя с течением времени.