Družice SMOS detekuje s blížící se zimou promrzající půdu

Zmrzlá půda.
14 prosinec 2011

Družice ESA SMOS je určena ke sledování vlhkosti půdy a slanosti oceánů, ale nově se ukazuje, že může mít i další využití. Může nám totiž nabídnout nový pohled do koloběhu uhlíku a metanu mapováním toho, jak půda promrzá a zase taje.

Start družice SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) v listopadu 2009 otevřel díky použití nových technologií zcela novou éru dálkového průzkumu Země.

Družice zachycuje jasovou teplotu (ekvivalentní teplotu černého tělesa – pozn. překladatele). Ta odpovídá mikrovlnnému záření vyzařovanému zemským povrchem a má vazbu na vlhkost půdy nebo slanost oceánů.

Proměnlivost vlhkosti půdy nebo slanosti oceánů je důsledkem trvalé výměny vody mezi oceány, atmosférou a pevninou – tedy koloběhem vody.

SMOS in orbit
Družice SMOS na oběžné dráze.

Zatímco SMOS poskytuje základní data potřebná pro pochopení koloběhu vody, fungování počasí a klimatu, vědci z Finského meteorologického institutu nyní vyvinuli metodu, s jejíž pomocí dokážou ze získaných dat vytvořit mapy zmrzlé půdy.

Přitom se dá určit nejen rozsah zmrzlé půdy, ale také hloubka promrznutí.

Animace nahoře porovnává data získaná od 26. listopadu 2010 do 26. listopadu 2011. Je na ní vidět, že v minulém roce byly části severního Finska promrzlé do hloubky 30 centimetrů. Letošní podzim byl ovšem mnohem mírnější a jen velmi malé oblasti byly 26. listopadu promrzlé.

Zmrzlá půda 26. listopadu 2011.

Zajímavé také je, že – jak nám ukazuje další mapa – můžeme sledovat postupování letošní zimy.

Snímek nalevo ukazuje stav půdy k 26. listopadu a snímek dole pak ukazuje, o kolik více půdy promrzlo jen o čtyři dny později.

Půda promrzá každý rok, přičemž v sobě ukládá velké množství uhlíku a metanu. Ty jsou následně uvolňované zpět do atmosféry, když na jaře začne tát.

V souvislosti s tím panuje velká obava, že vzrůstající globální teploty způsobí, že trvale zmrzlá půda, permafrost, ve vyšších zeměpisných šířkách začne tát. Tím by došlo k uvolnění velkého objemu uhlíku a metanu – a tyto by ještě více zvýraznily skleníkový efekt.

Zmrzlá půda 30. listopadu 2011.

Doktor Kimmo Rautiainen z Finského meteorologického institutu k tomu uvádí: „Stav půdy byl vždy středem zájmu v severnějších zeměpisných šířkách.“

„Jenže monitorování zmrzlé půdy a hloubky, do níž je promrzlá, z vesmíru bylo až donedávna neřešitelným technickým problémem.“

„Nyní jsme ale dále a jsme si jistí, že nová pozorování provedená misí SMOS nám pomohou lépe poznat procesy, k nimž dochází v chladných oblastech.“

Za pomoci dat z družice SMOS totiž vědci dokázali vyvinout metodu umožňující „nahlížet“ do hloubky a sledovat tak promrzlé vrstvy.

Během procesu promrzání totiž dochází ke zvýšení jasové teploty horních 50 cm půdy. Během zimy pak jsou její hodnoty stabilní, a to i pod pokrývkou sněhu. Až tání na jaře přináší pokles jasové teploty.

Sodankylä site
Arktická výzkumná stanice v oblasti Sodankylä.

Data z družice SMOS byla následně potvrzena pozemními pozorováními z radiometrů na Arktické výzkumné stanici v oblasti Sodankylä (severní Finsko).

Díky studii podporované programem ESA „Support to Science Element“ bude metoda detekce zmrzlé půdy dále zpřesňována.

Do budoucna se pak počítá, že podobná data budou vytvářena a uvolňována pro použití i v dalších oblastech jako je například předpovídání počasí nebo hydrologie.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.