Как облака в Арктике и Антарктике влияют на количество излучаемого тепла Земли

Пара новых спутников НАСА размером с обувную коробку поможет разгадать атмосферную загадку, которая мучила ученых в течение многих лет: как поведение облаков и водяного пара в полярных регионах Земли влияет на климат нашей планеты и прольет свет на то, как облака и водяной пар в Арктике и Антарктике влияют на количество тепла, излучаемого полюсами в космос.

Спутники будут измерять количество тепла, которое Земля излучает в космос из двух самых холодных и отдаленных регионов планеты.

Данные, полученные с помощью PREFIRE, улучшат компьютерные модели, которые исследователи используют для прогнозирования того, как лед, моря и погода на Земле изменятся в условиях глобального потепления.

Земля поглощает большую часть солнечной энергии в тропиках, а погода и океанские течения переносят это тепло к полюсам (которые получают гораздо меньше солнечного света). Лед, снег и облака, наряду с другими частями полярной среды, излучают часть этого тепла в космос, в основном в виде дальнего инфракрасного излучения. Разница между количеством тепла, поглощаемого Землей в тропиках, и теплом, излучаемым из Арктики и Антарктики, является ключевым фактором, влияющим на температуру планеты, помогая изучать динамические системы климата и погоды.

Но излучение в дальнем инфракрасном диапазоне на полюсах никогда систематически не измерялось.
Миссия поможет исследователям получить более четкое представление о том, когда и где полярные регионы Земли излучают дальнее инфракрасное излучение в космос, а также о том, как атмосферный водяной пар и облака влияют на количество, которое улетучивается.

Облака и водяной пар могут задерживать инфракрасное излучение на Земле, тем самым повышая глобальную температуру, что является частью парникового эффекта.

Облака и водяной пар на полюсах Земли действуют как окна в летний день: ясный, относительно сухой день в Арктике подобен открытию окна, чтобы выпустить тепло из душной комнаты. Пасмурный, относительно влажный день удерживает тепло, как закрытое окно.

Поскольку облака на средних высотах могут иметь различное содержание капель воды и частиц льда, они могут оказывать как согревающее, так и охлаждающее действие.

Но облака, как известно, трудно изучать: они состоят из микроскопических частиц, которые могут перемещаться и изменяться в течение нескольких секунд или часов.

Когда идет дождь или снег, происходит большая перетасовка воды и энергии, которая может полностью изменить характер облаков. Эти постоянно меняющиеся факторы усложняют задачу реалистичного учета поведения облаков в климатических моделях, которые пытаются спрогнозировать глобальные климатические сценарии.