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Atmosphere geo5 2018235 lrg, '''Just Another Day on Aerosol Earth


Take a deep breath. Even if the air looks clear, it is nearly certain that you will inhale millions of solid particles and liquid droplets. These ubiquitous specks of matter are known as aerosols, and they can be found in the air over oceans, deserts, mountains, forests, ice, and every ecosystem in between.

If you have ever watched smoke billowing from a wildfire, ash erupting from a volcano, or dust blowing in the wind, you have seen aerosols. Satellites like Terra, Aqua, Aura, and Suomi NPP “see” them as well, though they offer a completely different perspective from hundreds of kilometers above Earth’s surface. A version of a NASA model called the Goddard Earth Observing System Forward Processing (GEOS FP) offers a similarly expansive view of the mishmash of particles that dance and swirl through the atmosphere.

The visualization above highlights GEOS FP model output for aerosols on August 23, 2018. On that day, huge plumes of smoke drifted over North America and Africa, three different tropical cyclones churned in the Pacific Ocean, and large clouds of dust blew over deserts in Africa and Asia. The storms are visible within giant swirls of sea salt aerosol (blue), which winds loft into the air as part of sea spray. Black carbon particles (red) are among the particles emitted by fires; vehicle and factory emissions are another common source. Particles the model classified as dust are shown in purple. The visualization includes a layer of night light data collected by the day-night band of the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) on Suomi NPP that shows the locations of towns and cities.

Note: the aerosol in the visualization is not a direct representation of satellite data. The GEOS FP model, like all weather and climate models, used mathematical equations that represent physical processes to calculate what was happening in the atmosphere on August 23. Measurements of physical properties, like temperature, moisture, aerosols, and winds, are routinely folded into the model to better simulate real-world conditions.

Some of these inputs come from satellites; others come from data collected by sensors on the ground. Fire radiative power data from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensors on Aqua and Terra is one type of satellite data that was assimilated directly into the model. This type of data includes information about the location and intensity of fires—something that the model uses to help calculate the behavior of black carbon plumes.

Some of the events that appear in the visualization were causing pretty serious problems on the ground. On August 23, Hawaiians braced for torrential rains and potentially serious floods and mudslides as Hurricane Lane approached. Meanwhile, twin tropical cyclones—Soulik and Cimaron—were on the verge of lashing South Korea and Japan. The smoke plume over central Africa is a seasonal occurrence and mainly the product of farmers lighting numerous small fires to maintain crop and grazing lands. Most of the smoke over North America came from large wildfires burning in Canada and the United States.

''Further Reading

''NASA Earth Observatory (2010, November 2) Aerosols: Tiny Particles, Big Impact.

''NASA Global Modeling and Assimilation Office. Accessed August 23, 2018.
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Atmosphere geo5 2018235 lrg, Black carbon, Maps of atmospheric transport, Aerosol measuring and observation
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大気 Geo5 2018235 lrg、エアロゾル地球での「Just Another Day」 深呼吸。空気が澄んだように見えるとしても、何百万もの固体粒子や液滴を吸い込むことはほぼ確実である。これらの怪異はエアロゾルと呼ばれ、海洋、砂漠、山、森林、氷、そしてその間のあらゆる生態系に生息する。山火事の煙や火山灰の噴出、風に吹かれている塵を見たことがあるならエアロゾルも見たことがある。テラ、アクア、オーラ、スオミNPPなどの衛星も「見ている」が、地球の表面から数百キロメートル離れたところからは全く異なる視点を提供している。NASAモデルのゴダード地球観測システムフォワードプロセッシング(GEOS FP)は、同様に広範囲の粒子のミシュマッシュを大気中を舞いながら渦巻く様子を見ることができる。上記の視覚化は、2018年8月23日のエアロゾルのGEOSFPモデルの出力を強調している。その日、北アメリカとアフリカで巨大な煙が漂い、3つの異なる熱帯低気圧が太平洋を飲み込み、アフリカとアジアの砂漠で大きな塵雲が吹き荒れた。海の塩エアロゾルの巨大な渦の中で嵐が見え、海のスプレーの一部としてロフトが空中に吹き込む。黒色の炭素粒子(赤)は火災によって放出される粒子の1つであり、車両や工場の放射も一般的な供給源である。粉塵に分類される粒子は紫色で示されている。可視化には、町や都市の場所を示すスオミNPPの可視赤外線画像放射計スイート(VIIRS)の昼間帯によって収集された夜間光データの層が含まれている。注: 可視化におけるエアロゾルは、衛星データを直接表現するものではない。GEOS FPモデルでは、すべての天気・気候モデルと同様に、物理過程を表す数理方程式を使用して、8月23日の大気中で何が起きているかを計算した。温度、湿度、エアロゾル、風などの物理的特性の測定は、現実世界の状況をよりよくシミュレートするために、日常的にモデルに組み込まれる。これらの入力のいくつかは衛星から得られ、他の入力は地上のセンサーによって収集されたデータから得られます。アクアとテラのセンサーである中距離解像度イメージング分光放射計からの放射電力データは、モデルに直接同化されたタイプの衛星データの1つである。このタイプのデータには火災の位置と強度に関する情報が含まれ、モデルが黒色の炭素プルームの挙動の計算に役立つものが含まれる。視覚化されている出来事のいくつかは、地面にかなり深刻な問題を引き起こしていた。8月23日、ハワイアンはハリケーン・レーンが接近するにつれて、激しい雨と深刻な洪水と泥崩れのために立ち上がった。一方、韓国と日本の激しい非難の渦中にあったのは、スーリクとチマロンという2つの熱帯低気圧だった。アフリカ中部では、季節ごとに発生する煙プルームが主に農作物の火によって作物や放牧地を維持するために多くの小さな火を焚きます。北米での煙の大部分は、カナダとアメリカで起きた大規模な山火事によるものであった。「より速く読みます」 NASA地球観測所(2010年11月2日)エアロゾル:小さな粒子、ビッグインパクト。』 グローバルモデリング&アシベーションオフィス。2018年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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大気 Geo5 2018235 lrg、黒炭素、大気の輸送の地図、エアロゾルの測定と観測
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