Per facilitare nuove ricerche e migliorare i dati esistenti riguardanti l’interazione di sistemi geofisici dinamici, la NASA sta sviluppando un sistema globale di osservazione della Terra (EOS). Un programma multi-componente, uno degli obiettivi unificanti delle unità EOS è quello di misurare l’impatto delle attività umane sui processi geologici e atmosferici della Terra.
Il primo componente della gamma EOS di strumenti di telerilevamento è il satellite Terra , lanciato in un’orbita terrestre quasi circolare, sincrona al sole nel dicembre 1999.
Lo sviluppo di EOS della NASA (una parte della NASA Earth Sciences Enterprise ) si tradurrà in un gruppo di satelliti—ciascuno progettato per uno specifico scopo di ricerca— che insieme alimenteranno i dati alla rete Earth Observing System Data and Information System (EOSDIS) che renderà le informazioni disponibili ai gruppi di ricerca di tutto il mondo. A partire da aprile 2002, tre satelliti EOS sono stati stabiliti in orbita terrestre. La NASA alla fine prevede di espandere il programma EOS per includere alcuni satelliti 18.
La strumentazione di Terra comprende un radiometro avanzato a riflessione e emissione termica nello Spazio (ASTER), uno spettroradiometro a più angoli (MISR), un monitor per le nubi e il sistema di energia radiante terrestre (CERES), uno spettroradiometro a risoluzione moderata (MODIS) e un sensore per le misurazioni dell’inquinamento nella troposfera (MOPIT).
ASTER è in grado di raccogliere immagini di Terra ad alta risoluzione che vanno attraverso lo spettro elettromagnetico dal visibile alla luce infrarossa termica. I dati ASTER faciliteranno lo sviluppo di mappe basate sulle temperature superficiali. MISR misura la dispersione della luce solare da nove diverse angolazioni. CERES, un pacchetto a due componenti, ognuno dei quali analizza il flusso di radiazioni in diverse modalità. MODIS fornisce misurazioni grandangolari in 36 bande spettrali che forniranno stime accurate di fenomeni come la copertura nuvolosa di cirri. Attualmente, l’estensione della copertura nuvolosa dei cirri è una parte importante degli sforzi di ricerca per determinare se hanno un effetto di raffreddamento o riscaldamento netto sull’atmosfera terrestre. MODIS è in grado di fornire dati che consentono la stima dell’attività fotosintetica che a sua volta consente di stimare i livelli di anidride carbonica atmosferica. MODIS è anche in grado di misurare con precisione l’estensione del manto nevoso, o nel rilevamento del calore da eruzioni vulcaniche e incendi. MOPITT utilizza i dati della spettroscopia di correlazione del gas nella misurazione della radiazione dalla Terra in tre bande spettrali specifiche. I dati MOPITT consentono di stimare i livelli di monossido di carbonio e altri gas (ad esempio metano) nella troposfera.
Nel marzo 2002, lo strumento MISR (Multi-Angle Imaging Spectro Radiometer) del satellite Terra registrò dati che confermavano il parto (rottura) di un importante iceberg che misurava quasi 200 mi2 (5200 km2) al largo della piattaforma di ghiaccio antartica. L’iceberg, designato B-22, si staccò dalla terraferma antartica occidentale nel Mare di Amundsen. Nel tentativo di stimare e valutare gli effetti del riscaldamento climatico, i ricercatori stanno tentando di correlare—e/o determinare la causa di—un recente aumento segnalato di parto di iceberg durante l’ultimo decennio del ventesimo secolo. A partire dal maggio 2002, i dati erano insufficienti per determinare positivamente una relazione causale con il potenziale riscaldamento globale indotto dall’uomo . Infatti, parte della missione EOS è quello di sviluppare un database che consentirà ai ricercatori di determinare se tali eventi drammatici come la fuga di B-22 è stato il risultato del riscaldamento globale o un evento atteso che è una parte normale della variazione climatica regionale ciclica.
Vedi anche Composizione e struttura atmosferica; Inquinamento atmosferico; Insolazione e irradiazione solare totale; Gestione dei dati scientifici nelle scienze della Terra; Spettroscopia; Pallone meteorologico; Satellite meteorologico
