Palydovai stebi klimato kaitą

Teksto autorius VU prof. akad. Arūnas Bukantis.

Nuo pirmojo meteorologinės paskirties dirbtinio Žemės palydovo (DŽP) paleidimo 1959 m. Žemės stebėjimai iš kosmoso tapo gyvybiškai svarbūs klimato tyrimų įrankiai. Pavyzdžiui, nuo 1979 m. gaunama detali informacija apie Arkties ir Antarkties ledo dangos pokyčius. 1984 m. paleistas Žemės spinduliuotės balanso matavimams skirtas DŽP suteikė ankstyvų įžvalgų apie tai, kaip žmogaus veikla, ypač iškastinio kuro deginimas, veikia planetos spinduliuotės balansą ir padėjo atrasti skylę ozono sluoksnyje.

Darbštieji palydovai
Palydovinės technologijos atlieka esminį vaidmenį stebint Žemės klimato sistemą ir teikiant svarbius duomenis, kurie padeda suprasti klimato kaitą visame pasaulyje. Naudodami sudėtingus jutiklius ir vaizdo gavimo metodus (lazerius, mikrobangų, infraraudonąją spinduliuotę ir kt.), palydovai renka didžiulį kiekį informacijos apie Žemės paviršių, atmosferą ir vandenynus. Šie stebėjimai leidžia mokslininkams analizuoti sniego ir ledo dangos plotų kaitą, vandenyno ir sausumos paviršiaus temperatūros svyravimus, sekti debesų susidarymą ir matuoti šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją, nustatyti jūros lygio svyravimus, vandens garų kiekį atmosferoje, žemėnaudos pokyčius ir daugybę kitų klimato sistemos rodiklių.
Visi DŽP skirstomi į dvi kategorijas. Vieni skrieja geostacionarioje orbitoje labai tiksliame 35786 km aukštyje, išlikdami virš tos pačios Žemės vietos. Kita grupė skrieja maždaug 400–1400 km aukštyje virš Žemės paviršiaus. Įvairių orbitų DŽP atlieka skirtingus uždavinius. Geostacionarioji orbita leidžia palydovams nuolat stebėti tam tikrą regioną be jokių apribojimų. Žemojoje orbitoje skriejantys palydovai tiesiogiai stebi Žemę ir užtikrina pasaulinę aprėptį, skenuodami įvairius Žemės plotus.
Nors klimato kaitos poveikis dažnai būna laipsniškas, palydovinės technologijos leidžia mokslininkams stebėti šiuos pokyčius realiuoju laiku įvairiose ekosistemose – nuo vešlių miškų iki tirpstančių ledo dangų. Ši galimybė teikia svarbią informaciją apie miškų naikinimo tempus, miškų gaisrus, biologinės įvairovės nykimą ir ledynų traukimąsi. Pažangūs jutikliai fiksuoja didelės skiriamosios gebos vaizdus ir atlieka matavimus, atskleisdami augmenijos būklės bei ledo dinamikos pokyčius.
Pavyzdžiui, miškų lajose galima stebėti biomasės ir rūšių sudėties pokyčius, o poliariniai regionai ir kalnų ledynai tiriami dėl ledo masės mažėjimo. Integruodami palydovinius duomenis su antžeminiais stebėjimais, tyrėjai gali tiksliau įvertinti klimato kaitą ir jos poveikį įvairioms ekosistemoms. Palydoviniai stebėjimai ir matavimai realiuoju laiku leidžia ne tik vykdyti mokslinius tyrimus, bet ir didina visuomenės informuotumą, todėl pasaulinis atsakas į klimato kaitą tampa operatyvesnis. Pasinaudodami palydovų sugeneruotų duomenų gausa, tyrėjai įžvalgas paverčia veiksmingais klimato kaitos valdymo sprendimais. Šie duomenys leidžia nustatyti išmetamųjų teršalų židinius ir stebėti gyvybiškai svarbias ekosistemas, o tai leidžia imtis tikslinių intervencijų. Pavyzdžiui, palydoviniai vaizdai padeda įvertinti miškų naikinimo tempus, o tai lemia veiksmingesnes gamtosaugos strategijas. Be to, palydoviniai duomenys padeda optimizuoti atsinaujinančiosios energijos diegimą, nustatant sritis, turinčias didžiausią saulės ir vėjo energijos gamybos potencialą.

Patikimi klimato stebėtojai
Palydoviniai duomenys yra kovos su klimato kaita kertinis akmuo. Jie suteikia informaciją, kad būtų galima priimti veiksmingus sprendimus. Šie duomenys palengvina prisitaikymo strategijų, skirtų žemės ūkiui, miestų planavimui ir nelaimių valdymui, kūrimą. Tai būtina klimato kaitos poveikiui sušvelninti. Be to, tarptautinis bendradarbiavimas dalijantis palydovų duomenimis gali formuoti vieningą požiūrį į kovą su visuotiniu atšilimu.
Palydovai taip pat naudojami operatyviai stebėti klimato sistemos būklę. Palydovinė informacija naudojama trumpalaikių ir ilgalaikių meteorologinių prognozių sudarymui. Pastaruoju metu mokslininkai daug dėmesio skiria ramiajame vandenyne vykstantiems El Niño–Pietų osciliacijos reiškiniui. Tai Ramiojo vandenyno tropinių platumų natūralios klimato būklės fazių kaita. Kaitos ciklas nereguliarus, trunka 3–7 metus. Ciklą sudaro 3 fazės: šiltoji (El Niño), neutralioji ir vėsioji (La Niña). Šiltoji ir šaltoji fazės lemia didelius nuokrypius nuo vidutinės vandenyno ir oro temperatūros, vyraujančių vėjų krypties ir greičio pasikeitimus, slėgio jūros lygyje bei kritulių anomalijas įvairiose Ramiojo vandenyno tropinės zonos dalyse. Palydovai stebi vandenyno paviršiaus temperatūros anomalijas, pagal kurias nustatoma El Niño–Pietų osciliacijos fazių kaita ir sudaromos šio reiškinio prognozės. 2026 m. pavasarį prasidėjęs El Niño tęsis iki metų pabaigos ir bus stiprus. Jo metu vidutinė globali oro temperatūra bus aukštesnė nei įprastai. Visame Žemės rutulyje formuosis regioninės kritulių ir temperatūros anomalijos.
Daugiau apie tai sužinosite Mokslo festivalyje, apsilankę prof. Arūno Bukančio paskaitoje „Palydovinė informacija klimato kaitos stebėsenai“, kuri įvyks rugsėjo 14 d. 14 val. VU CHGF Geomokslų instituto 319 aud. (M. Čiurlionio g. 21, Vilnius). Būtina registracija.