La Tierra es un planeta que respira con las estaciones. En los meses de invierno, los gases atmosféricos y la contaminación del aire se acumulan, esperando dormidos hasta que la primavera y el verano traigan el sol y la vida vegetal, provocando transformaciones que cambian la composición de los gases en la atmósfera. Una misión aérea de la NASA realizará un estudio mundial de estas transformaciones estacionales volando desde el corazón del invierno en el hemisferio norte. hacia el soleado verano en el hemisferio sur y viceversa.

Este será el segundo estudio atmosférico realizado por la Tomografía Atmosférica, o misión ATom, que voló por primera vez en julio y agosto, 2016. El equipo científico medirá más de 200 gases y partículas en el aire a bordo del laboratorio de vuelo DC-8 de la NASA. En particular, están interesados ​​en contaminantes de gases de efecto invernadero como el metano y el ozono troposférico, y partículas poco entendidas como el carbón negro. La forma en que estos contaminantes interactúan y se mueven por el planeta ayudará a los científicos a comprender mejor la contaminación del aire y el cambio climático ahora y en el futuro.

"Vamos a las regiones polares del norte en el mejor momento, "dijo Steven Wofsy, un científico atmosférico en la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, y científico del proyecto de ATom.

Este invierno, esperan observar la acumulación de contaminantes de Europa, los Estados Unidos, Canadá, norte de china y Rusia, que quedan atrapados en la fría cúpula de la circulación invernal hasta la primavera.

"Observaremos esta química usando instrumentación que nadie ha tenido antes, y realmente comenzaremos a comprender qué sucede a medida que se acumulan estas cosas, ", Dijo Wofsy. La acumulación invernal de gases prepara el escenario para los procesos químicos que ocurren en la atmósfera cuando la luz solar regresa al Ártico.

La luz del sol es energía y de la misma manera que sustenta la vida en la Tierra a través de la fotosíntesis de las plantas, también impulsa el sistema químico en la atmósfera. La radiación ultravioleta entrante proporciona fotones de alta energía que pueden romper moléculas de gas, transformándolos en nuevos fragmentos altamente reactivos. Uno de los objetivos científicos de ATom es comprender estos procesos fotoquímicos que ayudan a eliminar los contaminantes y los gases de efecto invernadero de la atmósfera.

Estos procesos fotoquímicos estarán en pleno apogeo mientras la misión vuela desde Alaska por el Océano Pacífico hasta Nueva Zelanda y el verano del hemisferio sur.

"Nos dirigimos al hemisferio sur en horario de máxima audiencia, "dijo Michael Prather, científico atmosférico de la Universidad de California en Irvine y científico adjunto del proyecto de ATom. "Esto es cuando la luz del sol está ahí abajo. Es la mayor actividad fotoquímica. Es la mayor actividad biológica de los océanos del sur".

Debido a que el hemisferio sur tiene menos masas de tierra y menos población mundial, la atmósfera del sur es generalmente más limpia que la del hemisferio norte. Según Prather, esto significa que potencialmente será más fácil observar gases y partículas, particularmente de plantas marinas, que reaccionan con los gases que ya se encuentran en la atmósfera. Actualmente, las reacciones relacionadas con los océanos no se comprenden bien y son una de las principales razones por las que ATom está realizando su estudio.

"Para obtener los detalles que necesitamos, en un intento por comprender mejor la atmósfera, Necesitamos inspeccionar la mayor cantidad posible para volar perfiles verticales a través de la atmósfera desde 500 pies sobre la superficie del océano hasta 35, 000 pies, donde vuelan los aviones comerciales, "dijo el director del proyecto David Jordan del Centro de Investigación Ames de la NASA en Mountain View, California.

Para el viaje alrededor del mundo, El avión DC-8 de la NASA llevará más de 20 instrumentos científicos que miden gases mayores y menores, así como partículas. El avión es del tamaño de un avión comercial de tamaño mediano y tiene válvulas de admisión para tomar muestras del aire. Realizará una serie casi continua de suaves descensos y ascensos para capturar la parte más químicamente activa de la atmósfera. del aire húmedo relativamente cálido sobre la superficie del océano, así como del más frío, aire seco en su altitud máxima de 35, 000 pies, y todo lo demás.

Después de un vuelo inicial desde el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Palmdale, California, al ecuador y de regreso, el DC-8 hará nueve paradas en el transcurso de 28 días, partiendo de California hacia el Polo Norte, luego a los trópicos, el Océano Austral alrededor de la Antártida, y hasta el extremo sur de América del Sur antes de volar hacia el norte sobre el océano Atlántico hacia Groenlandia, luego a través del océano Ártico de regreso a Alaska. El tramo final devolverá al equipo científico a California.

La misión de invierno de ATom será la segunda de cuatro implementaciones que se llevarán a cabo hasta 2018. Está financiada por el programa Earth Venture de la NASA y administrada por la Oficina de Proyectos de Ciencias de la Tierra en Ames. Un equipo de más de 100 personas:científicos, ingenieros La tripulación y el personal de vuelo:a través de agencias gubernamentales y universidades apoyarán la misión tanto en el aire como en tierra.