Asap California Melayang Sampai ke Eropa pada tahun 2020 dan Menyebabkan Awan Berat pada Matahari

Asap dari kebakaran hutan ekstrem di Pantai Barat AS pada September 2020 menempuh jarak ribuan kilometer ke Eropa Tengah, di mana asap itu terus mempengaruhi atmosfer selama berhari-hari setelahnya. Perbandingan pengukuran tanah dan satelit sekarang menunjukkan: Aerosol kebakaran hutan mengganggu troposfer bebas di atas Leipzig di Jerman yang belum pernah terjadi sebelumnya. Evaluasi oleh tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS) mengungkapkan ketebalan optik yang luar biasa pada 11 September 2020, yang melemahkan sinar matahari hingga sepertiga. 

Studi yang dipublikasikan di Geophysical Research Letters,adalah publikasi pertama yang menunjukkan bahwa satelit Aeolus baru ESA tidak hanya dapat mengukur profil angin global dengan andal, tetapi juga aerosol di atmosfer seperti yang ditunjukkan dengan membandingkan pengukuran Aeolus dengan pengukuran lidar dari tanah. Pusat Nasional de Recherches Météorologiques (CNRM) dari Universitas Toulouse, Pusat Dirgantara Jerman (DLR) dan Badan Antariksa Eropa (ESA) terlibat dalam penelitian ini.

Gambar: labenviro.co.id

Sejak Agustus 2018, jenis baru satelit penelitian telah mengorbit Bumi, dinamai dewa angin Yunani - Aeolus. Tujuan Aeolus adalah untuk secara aktif mengukur angin dari luar angkasa dan dengan demikian meningkatkan prakiraan cuaca. Di atas satelit Badan Antariksa Eropa (ESA) ini terdapat "Atmospheric Laser Doppler Instrument" (ALADIN), laser berkinerja tinggi. ALADIN adalah instrumen pertama di luar angkasa yang dapat secara aktif mengukur profil vertikal kecepatan angin. Ini menggunakan prinsip radar cahaya (pendek: Lidar dari "Deteksi Cahaya Dan Mulai"). Sebuah sinyal dipancarkan dan refleksi memberikan informasi tentang lokasi dan jarak. Efek Doppler kemudian digunakan untuk mengukur kecepatan angin pada ketinggian yang berbeda di atmosfer. Untuk memvalidasi pengukuran laser di luar angkasa, mereka dibandingkan dengan pengukuran laser dari tanah.Beberapa kelompok peneliti dari Jerman terlibat dalam upaya ini dalam kerangka inisiatif EVAA (Validasi Eksperimental dan Asimilasi pengamatan Aeolus). TROPOS, misalnya, mengukur dengan perangkat lidarnya setiap Jumat malam dan Minggu pagi ketika satelit Aeolus terbang di atas Leipzig. Data dari darat dan luar angkasa kemudian dapat dibandingkan. Pada 11 September 2020, ini menghasilkan konstelasi langka bahwa gumpalan asap yang luar biasa dari kebakaran hutan California dapat diukur di atas Leipzig secara bersamaan dari darat dan dari luar angkasa.mengukur dengan perangkat lidarnya setiap Jumat malam dan Minggu pagi ketika satelit Aeolus terbang di atas Leipzig. Data dari darat dan luar angkasa kemudian dapat dibandingkan. Pada 11 September 2020, ini menghasilkan konstelasi langka bahwa gumpalan asap yang luar biasa dari kebakaran hutan California dapat diukur di atas Leipzig secara bersamaan dari darat dan dari luar angkasa.mengukur dengan perangkat lidarnya setiap Jumat malam dan Minggu pagi ketika satelit Aeolus terbang di atas Leipzig. Data dari darat dan luar angkasa kemudian dapat dibandingkan. Pada 11 September 2020, ini menghasilkan konstelasi langka bahwa gumpalan asap yang luar biasa dari kebakaran hutan California dapat diukur di atas Leipzig secara bersamaan dari darat dan dari luar angkasa.

"Menggunakan teknologi laser revolusioner, Aeolus saat ini adalah satu-satunya satelit di dunia yang dapat mengukur profil kecepatan angin horizontal serta hamburan balik dan pemadaman aerosol dan awan secara independen. Dengan demikian, satelit memberikan informasi berharga tentang sifat radiasi aerosol asap ini. ," tegas Dr Sebastian Bley dari TROPOS, yang telah terlibat dalam proyek Aeolus di pusat penelitian ESRIN Badan Antariksa Eropa (ESA) selama tiga tahun terakhir. "Diharapkan konfigurasi unik ini akan berkontribusi pada peningkatan prediksi penyebaran asap global seperti itu tetapi juga cuaca secara umum."

Pada bulan September 2020, panas dari kebakaran hutan ekstrem di Pantai Barat AS membawa asap ke tempat yang tinggi. Setelah tinggi, itu kemudian diangkut dengan aliran jet melintasi Amerika Utara dan Atlantik ke Eropa. Di Leipzig, Jerman, lapisan asap muncul pada ketinggian sekitar 12 kilometer pada pagi hari tanggal 11/11/2020 dan tenggelam hingga ketinggian sekitar 5 kilometer pada siang hari. Hal ini ditunjukkan oleh data dari lidar PollyXT di TROPOS. Pengukuran Lidar di Leipzig mengkonfirmasi redaman kuat sinar matahari langsung pada hari Jumat ini: "Itu -- diukur dengan Ketebalan Optik Aerosol (AOT) -- pengaruh aerosol kebakaran hutan terkuat di troposfer bebas di atas Leipzig yang pernah diamati sejak awal. pengamatan lidar reguler pada tahun 1997," lapor Dr Holger Baars dari TROPOS, "Troposfer bebas adalah wilayah atmosfer di mana cuaca terjadi tetapi pengaruh langsung dari tanah rendah. Kami dapat memperkirakan konsentrasi massa rata-rata aerosol kebakaran hutan sebesar 8 mikrogram per meter kubik antara ketinggian 4 dan 11 km. Pada puncaknya bahkan 22 mikrogram per meter kubik -- itu cukup luar biasa untuk ketinggian ini." Sabtu dan Minggu adalah hari berkabut meskipun langit tak berawan. Indeks UV dari Kantor Federal untuk Perlindungan Radiasi (BfS), antara lain, juga menunjukkan seberapa kuat lapisan asap meredam radiasi matahari di Saxony: stasiun TROPOS di Melpitz dekat Torgau mencatat sekitar seperempat lebih sedikit radiasi UV pada siang hari pada tanggal 20 September daripada yang mungkin terjadi di bawah langit yang cerah.Keadaan atmosfer yang tidak biasa sangat mencolok saat matahari terbenam dengan cahaya kuning susu yang khas.

Para peneliti dapat mengkonfirmasi asal asap menggunakan model komputer: Simulasi mundur membuktikan bahwa massa udara yang tiba pada siang hari pada tanggal 11 September di ketinggian 8,5 km di atas Leipzig berasal dari pantai barat Amerika Utara, di mana intensitasnya sangat tinggi. kebakaran terjadi beberapa hari sebelumnya. Frekuensi dan intensitas kebakaran di California terus meningkat selama minggu pertama bulan September seperti yang ditunjukkan oleh citra satelit. Kebakaran yang sedikit lebih lemah diamati di Oregon, Washington dan Montana. “Akibat angin yang bertiup, waktu tempuh asap dari Pantai Barat AS ke Eropa hanya sekitar 3 hingga 4 hari. Massa udara bahkan membuat jarak sekitar 3000 kilometer melintasi Samudra Atlantik antara Newfoundland dan Irlandia dengan kecepatan tinggi hanya dalam waktu singkat. suatu hari (9 September),” jelas Martin Radenz dari TROPOS.

Satelit observasi bumi telah menjadi alat penting untuk penelitian lingkungan dalam beberapa dekade terakhir, mendokumentasikan perubahan iklim secara global. Namun, kebutuhan akan data berkelanjutan di satu sisi dan masa pakai satelit yang terbatas di sisi lain menimbulkan tantangan besar bagi penelitian: "Mengukur rasio lidar (ukuran perilaku hamburan balik dan dengan demikian indikasi jenis aerosol) dengan Aeolus langsung dari luar angkasa adalah hal baru dan melontarkan penelitian tentang interaksi aerosol-awan ke era baru," kata Dr Ulla Wndinger. "Hasil yang disajikan di sini menunjukkan bahwa Aeolus sebagian mampu menjembatani kesenjangan antara misi CALPSO NASA, yang sedang dihapus, dan misi EarthCARE yang akan datang."EarthCARE adalah misi gabungan Jepang-Eropa yang bertujuan untuk mempelajari efek awan dan partikel aerosol pada anggaran radiasi Bumi. Satelit ini dijadwalkan untuk diluncurkan pada awal 2023. "Aeolus dirancang untuk mengukur angin. Fakta bahwa ia juga menyediakan data tentang partikel adalah produk sampingan yang sangat disambut baik. Namun, dalam situasi di mana komposisi lapisan aerosol kurang jelas, akan sangat membantu untuk dapat mengukur polarisasi juga Karena sinar laser diputar secara berbeda ketika dipantulkan pada debu mineral, abu vulkanik atau aerosol kebakaran hutan, lebih mudah untuk menentukan dari mana partikel berasal yang mempengaruhi radiasi matahari dan pembentukan awan EarthCARE (Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer) akan dapat melakukan hal ini. Oleh karena itu, kami juga tetap bersikukuh untuk satelit ini," kata Dr Ulla Wndinger. Tilo Arnhold