一些新的貨物今天正式在洛杉磯和檀香山之間航行，這是旨在瞭解雲如何影響全球天氣模式的大氣研究探險的一部分。
892英尺長的“精神號”集裝箱船，由Horizon Lines公司所有，現在是一間能源部移動實驗室的所在地，該實驗室旨在研究大氣。這是該部門第二次進行此類實驗，目的是獲得更好的雲資料，以改進全球氣候模型。
“這將是同類型研究中歷時最長的，”首席研究員、布魯克海文國家實驗室環境科學部門的大氣科學家厄尼·劉易斯說。該專案名為MAGIC，將持續到2013年9月，合作者遍佈全國，包括阿貢國家實驗室和NASA的噴氣推進實驗室。
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該專案的名稱反映了其歷史以及目前在公海上的實驗的合併。MAGIC代表“海洋ARM GPCI雲調查”。ARM代表“大氣輻射測量”。GPCI代表“GCSS太平洋橫截面比較”。GCSS代表“GEWEX雲系統研究”。GEWEX是“全球能量和水迴圈實驗”。
基本上，這些儀器從下往上測量大氣——特別是雲——跟蹤它們如何形成和消散。使用雷達、光譜儀和雷射探測系統，這些系統被塞進構成第二個ARM移動設施（AMF2）的三個20英尺長的集裝箱中，該裝置將跟蹤黑碳、氣溶膠、雲堆、臭氧、光傳輸、風速和溫度。兩位船上技術人員還將釋放氣象氣球並監測50多個儀器。劉易斯說，這些資料可以幫助建模者更好地瞭解全球氣候。
雲對於理解大氣行為方式尤為重要。它們將陽光反射回太空，捕獲熱量並攜帶水分，所有這些都可能產生矛盾的影響。像蓬鬆的、棉花糖般的積雲；波浪狀的層積雲；以及高聳、雷鳴般的積雨雲等不同型別的雲，其行為方式也不同。
在這種情況下，研究人員正在調查太平洋上空的低層海洋邊界層雲。“我們對雲和白雲如何形成的方式沒有很好的理解，尤其是在那個地區，”劉易斯說。“為了獲得這種理解，我們需要的不僅僅是全球視野；我們需要非常詳細的測量。”
“更接近行動”
曾在AMF2工作的噴氣推進實驗室研究員若昂·特謝拉解釋說，現有的大多數全球氣候模型沒有足夠的解析度來解釋雲。許多模型將大氣分解為100公里×100公里的方格，這對於反映雲的形成方式來說太大了。
他說：“根本問題實際上是如何表示您無法明確建模的小規模過程，”他補充說，雲是氣候預測中不確定性的主要來源。
隨著全球氣候變化，雲層也可能發生細微變化，從而在模型中產生不同的反饋和機制。“你不會有全新的雲型別。它們大致相同，但佔據不同的區域，”特謝拉說。
AMF2還將幫助驗證來自其他來源（如衛星和飛機）的測量資料。特謝拉說，從雲層上方進行的測量通常必須使用代理來查詢溫度和風速等資訊。將這些資料與從海上向上進行的測量進行比較，可以使科學家更好地瞭解起作用的變數。
在海上跟蹤這些引數也有助於填補另一個關鍵的資訊空白。大多數大氣測量站都在陸地上，但水覆蓋了地球的三分之二，那裡的空氣迴圈和水分表現不同。MAGIC為研究人員提供了一個狹窄但重要的視窗，可以觀察海洋上空的天空，他們可以將此推斷到世界其他地區。
特謝拉說：“這使您能夠進行更本地化的測量，更接近行動發生的地方。”
“一次機會部署”
但是，讓海上實驗室在波浪上工作而不影響測量是一個獨特的挑戰。“我們不得不調整一些基線儀器，”阿貢國家實驗室AMF2的技術運營經理邁克爾·裡奇說。他解釋說，科學家們必須校準和調整探測器，以補償船的運動。
他說：“許多感測器喜歡保持直線，它們喜歡垂直。” 為了使硬體始終指向正確的方向，研究人員將一些儀器安裝在穩定的平臺上，同時對其他儀器進行軟體調整。含鹽的海水噴霧會腐蝕金屬，從而磨損感測器，因此技術人員必須密切關注其效能。
管理後勤也需要一些獨創性。在公海上，如果某些東西損壞，則必須等到“精神號”返回港口才能修復，這大約每兩週一次。此外，科學家們只有兩天的時間視窗來下載資料並檢查儀器，而此時該船正在洛杉磯裝貨。
裡奇說：“這是一艘貨船。我們只是搭便車而已。” “這是一次機會部署。無論我們是否在船上，它都會來回移動。”
儘管如此，這種安排仍提供了一些優勢。阿貢國家實驗室的氣象學家妮基·希克蒙說：“以一小部分成本，我們就能夠進行與實際研究船相同型別的研究。”
一旦“精神號”返回港口，研究人員將獲得他們的第一批資料。這次任務的成功可能會刺激更多的海基氣候研究，從而使科學家們更好地瞭解地球的大氣未來。
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500