Satellieten laten zien hoe de watercyclus van de aarde toeneemt naarmate het klimaat warmer wordt

De plek voor nieuws en feiten over de Natuur en het Milieu op aarde.
Ook topics over de prachtige Dierenwereld op onze planeet kunnen hier worden geplaatst.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Satellieten laten zien hoe de watercyclus van de aarde toeneemt naarmate het klimaat warmer wordt

Bericht door univers » 30 mei 2021, 20:20

Afbeelding
Deze afbeelding toont een bos dat vocht afgeeft aan de lucht, of transpireert. In combinatie met vocht dat uit het land verdampt, zorgen beide processen voor verdamping, een belangrijke tak van de waterkringloop. Naarmate het klimaat warmer wordt, zullen deze processen naar verwachting toenemen.
Credits: © Acarapi / Adobe Stock

NASA-wetenschappers hebben 17 jaar zwaartekrachtobservaties van onze planeet bestudeerd om te begrijpen hoe de wereldwijde watercyclus verandert.

De snelheid waarmee planten en het landoppervlak vocht afgeven aan de lucht is tussen 2003 en 2019 wereldwijd toegenomen. Deze processen staan ​​gezamenlijk bekend als verdamping, en een nieuwe NASA-studie heeft de toename berekend met behulp van waarnemingen van zwaartekrachtsatellieten.

Door de massale verandering van water tussen de oceanen en de continenten te meten, hebben de onderzoekers vastgesteld dat de snelheid waarmee verdamping toeneemt tot twee keer hoger is dan eerdere schattingen. Dit is belangrijk omdat verdamping een cruciale tak van de wereldwijde watercyclus vertegenwoordigt - een cyclus die de voorwaarden voor leven op het land schept.

Hoewel het bekend is dat een opwarmend klimaat de snelheid van verdamping zou moeten verhogen, waren nauwkeurige wereldwijde metingen tot nu toe ongrijpbaar.

"Onze studie wees uit dat de verdamping sinds 2003 met ongeveer 10% is toegenomen, wat meer is dan eerder werd geschat, en voornamelijk te wijten is aan de opwarming", zegt Madeleine Pascolini-Campbell, een postdoctoraal onderzoeker bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, die leidde de studie. "We hopen dat deze informatie over de watercyclus zal helpen om de ontwikkeling en validatie van klimaatmodellen beter te informeren."

Maar hoe beïnvloedt de snelheid van verdamping de wereldwijde watercyclus? Terwijl vocht uit de oceanen door de atmosfeer circuleert, valt een deel als neerslag over de continenten. Een deel van dit water gaat als afvoer in rivieren en een deel sijpelt in de bodem. Het resterende water verdampt van het land en komt via planten weer in de lucht terecht.

De ontdekking dat verdamping sneller toeneemt dan eerder bekend, heeft implicaties voor het begrip van hoe klimaatverandering de aarde in de toekomst kan beïnvloeden. Naarmate de wereld warmer wordt, zal de verdamping versnellen, waardoor het drogen van land en vegetatie wordt versneld. Weerpatronen kunnen ook worden beïnvloed: verhoogde verdamping van het land kan in sommige regio's tot droogte leiden. Dit is een symptoom van een opwarmende wereld die grote gevolgen kan hebben voor ecosystemen en menselijke samenlevingen naarmate de druk op de oppervlakte- en grondwatervoorraden toeneemt.

"Beelden van smeltende gletsjers en krimpende ijskappen zijn voor ons een tastbare manier om de gevolgen van de opwarming van de aarde te begrijpen", zegt Pascolini-Campbell. "Maar er vinden ook dramatische veranderingen plaats met andere belangrijke componenten van de watercyclus van onze planeet die niet zo zichtbaar zijn, zoals wanneer water van het land verdampt voordat het als afvoer in de rivieren kan terechtkomen."

De zwaartekracht van water

Om een ​​globale schatting te krijgen van hoe verdamping verandert, hebben onderzoekers een nieuwe manier gevonden om gebruik te maken van gegevens die zijn verzameld door het paar Gravity Recovery and Climate Experiment ( GRACE ) -satellieten die van 2002 tot 2017 actief waren, en het opvolgerpaar, GRACE Follow-On , die in 2018 werd gelanceerd. De GRACE-missie werd gelanceerd door NASA en het Duitse ruimtevaartcentrum (DLR), en GRACE-FO is een samenwerking tussen NASA en het Duitse onderzoekscentrum voor geowetenschappen (GFZ).

Omdat water massa heeft en daarom bijdraagt ​​aan het zwaartekrachtsignaal van de aarde, zijn deze ruimtevaartuigen buitengewoon gevoelig voor de beweging van water over de hele wereld , van het volgen van veranderingen in ijskappen tot water dat op het land is opgeslagen tot variaties in oceaanmassa. De onderzoekers zagen een kans en bestudeerden de 17-jarige dataset van GRACE en GRACE-FO om te zien of het mogelijk was om het zwaartekrachtsignaal dat geassocieerd is met de beweging van water door verdamping te pesten.

"Met het gecombineerde record van GRACE en GRACE-FO hebben we nu een waarnemingsrecord dat lang genoeg is om deze kritieke tekenen van wereldwijde verandering te kunnen volgen", zegt JT Reager, een JPL-wetenschapper en een onderzoeker van het onderzoek. “Als het zwaartekrachtsignaal afneemt, betekent dit dat het land water verliest. Een deel van dat verlies komt door rivieren die terugvloeien in de oceanen, maar de rest gaat als verdamping de atmosfeer in."

Door alle watermassa-outputs af te trekken van de inputs over land en vervolgens de resterende watermassa te berekenen, konden de onderzoekers de snelheid van verdamping schatten. Ze deden dit door onafhankelijke schattingen van de wereldwijde rivierafvoer (met andere woorden, de snelheid van water dat door rivieren naar de oceaan stroomt) en GRACE- en GRACE-FO-satellietgegevens (die de lokale veranderingen in watermassa op en in de grond onthullen) af te trekken. van wereldwijde neerslagmetingen om de hoeveelheid water te achterhalen die verloren gaat in de atmosfeer.

Vanwege observatie- en meetuitdagingen worden globale schattingen van verdamping meestal benaderd met behulp van modellen of door metingen te doen vanaf individuele locaties en deze metingen vervolgens op te schalen. Maar deze methoden kunnen foutgevoelig zijn. Door globale massaveranderingen te meten met behulp van zwaartekrachtsatellietwaarnemingen, konden de onderzoekers echter een nauwkeurigere schatting krijgen van de snelheid van wereldwijde verdamping.

Met behulp van deze methode ontdekten ze dat de verdamping toenam van 405 millimeter (ongeveer 16 inch) per jaar in 2003 tot 444 millimeter (ongeveer 17,5 inch) per jaar in 2019. Dat betekent een opwaartse trend van 2,30 millimeter (ongeveer 0,1 inch) per jaar – een toename van 10% - met een bijbehorende onzekerheid van 0,5 millimeter (0,02 inch) per jaar, of 2%.

"We zijn al jaren op zoek naar een manier om grove veranderingen in de mondiale watercyclus te meten, en eindelijk hebben we die gevonden", zei Reager. "De omvang van de verdampingstoename heeft ons echt verrast: dit is een aanzienlijk signaal dat aangeeft dat de waterkringloop van onze planeet aan het veranderen is."

Deze resultaten dragen bij aan een groeiend aantal onderzoeken naar de watercyclus van onze planeet en onderstrepen ook het belang van continuïteit voor aardobservaties. Voortdurende satellietwaarnemingen door satellieten met een globaal beeld van veranderingen in de watermassa bieden het lange record dat nodig is om de veranderende planeet gedurende de decennia te observeren. Deze waarnemingen helpen wetenschappers ook om de variabiliteit van jaar tot jaar in de watercyclus te volgen die wordt veroorzaakt door klimaatverandering en natuurlijke cycli.

https://www.nasa.gov/feature/jpl/satell ... mate-warms
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie