नासा ने पहली बार उपग्रह और विमान इमेजिंग का उपयोग करके 1980 के दशक में जलवायु-परिवर्तन अनुसंधान में अपने पैर की उंगलियों को डुबोया। 1991 में उपग्रहों के एक बड़े नेटवर्क के लॉन्च के साथ इसके प्रयास अधिक गंभीर हो गए। 2004 तक, यह एजेंसी जलवायु विज्ञान पर सालाना 1.3 बिलियन डॉलर खर्च कर रही थी। अब इसमें एक दर्जन से अधिक अंतरिक्ष यान हैं, जो महासागरों से वायुमंडल तक क्रायोस्फीयर (पृथ्वी के जमे हुए टुकड़े) के लिए सब कुछ का अध्ययन करते हैं। शुक्रवार को, यह उस सूची में समताप मंडल जोड़ देगा जब यह कैलिफोर्निया के एडवर्ड्स एयरफोर्स बेस से मानव रहित ग्लोबल हॉक विमान लॉन्च करेगा।
एयरबोर्न ट्रॉपिकल ट्रोपोपॉज एक्सपरिमेंट (ATTREX) नामक परियोजना, उष्णकटिबंधीय ट्रोपोपॉज परत में नमी का अध्ययन करेगी, पृथ्वी की सतह से आठ से 11 मील ऊपर वायुमंडल का वह क्षेत्र जो समताप मंडल की संरचना को नियंत्रित करता है। ATTREX वैज्ञानिकों के अनुसार, समताप मंडल की आर्द्रता में छोटे परिवर्तन जलवायु को काफी प्रभावित कर सकते हैं। "उष्णकटिबंधीय ट्रोपोपॉज़ परत में बादल का गठन स्ट्रैटोस्फियर में प्रवेश करने वाली हवा की नमी को निर्धारित करता है, " प्रमुख अन्वेषक एरिक जेन्सेन कहते हैं, उष्णकटिबंधीय ट्रोपोपॉज़ के माध्यम से रास्ते समताप मंडल की रासायनिक संरचना को प्रभावित करते हैं।
हालांकि समूह मानक ग्रीनहाउस गैसों जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित नहीं करेगा, लेकिन जल वाष्प एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है, और समताप मंडल के भीतर इसकी परिवर्तनशीलता को समझना समूह की प्राथमिकता है। इस अंतर को भरना, उनका मानना है, वैज्ञानिकों को पूर्वानुमान लगाने की अनुमति देगा कि कैसे समताप मंडल में परिवर्तन वैश्विक जलवायु परिवर्तन को प्रभावित करते हैं, जो बदले में जलवायु परिवर्तन की भविष्यवाणियों में उपयोग किए जाने वाले गणितीय मॉडल की सटीकता में सुधार करेंगे।
ट्रोपोपॉज और स्ट्रैटोस्फियर ने अब तक जलवायुविज्ञानियों के लिए मायावी साबित किया है। "हम लंबे समय से वातावरण के इस हिस्से का नमूना लेना चाहते हैं, " जेन्सेन कहते हैं। समस्या का उपयोग किया गया है - इस प्रकार के अनुसंधान करने के लिए एक विशेष उच्च ऊंचाई वाला विमान आवश्यक है।
ग्लोबल हॉक दर्ज करें, जो एक समय में 31 घंटे तक वायुमंडल में 65, 000 फीट तक की यात्रा कर सकता है और ऐसे उपकरणों से लैस है जो आसपास के तापमान, बादल, ट्रेस गैसों, जल वाष्प, विकिरण क्षेत्रों और मौसम संबंधी स्थितियों को माप सकते हैं। यह सब ATTREX टीम को बड़े भौगोलिक काल में कई स्थितियों का नमूना देगा। 2011 में आयोजित परीक्षण उड़ानों से पता चला है कि ग्लोबल हॉक और इसके उपकरण उष्णकटिबंधीय के ऊपर (शून्य से 115 डिग्री फ़ारेनहाइट) तापमान के नीचे का सामना कर सकते हैं।
वे भूमध्य रेखा के पास प्रशांत महासागर के ऊपर और मध्य अमेरिका के तट के पास अगले दो महीनों में छह बार उड़ान भरते समय इसे जमीन से निगरानी करते हुए भेज देंगे। "हम उपग्रह संचार के माध्यम से विमान से उच्च गति वास्तविक समय डेटा वापस प्राप्त करते हैं, " जेन्सेन कहते हैं। "साधन जांचकर्ता अपने उपकरणों की निगरानी और समायोजन करते हैं, और हम उड़ान के दौरान उड़ान योजना को समायोजित करने के लिए वास्तविक समय के डेटा का उपयोग करते हैं।"
ATTREX नासा के नए अर्थ वेंचर्स प्रोग्राम द्वारा शुरू की गई पहली परियोजनाओं में से एक है, जो मध्यम-लागत वाले मिशनों को कम से कम पांच साल की फंडिंग प्रदान करती है। यह पिछले हवाई-विज्ञान के अध्ययनों की तुलना में कहीं अधिक समय है, और ATTREX चालक दल सर्दियों और गर्मियों में 2014 में ग्लोबल हॉक को फिर से लॉन्च करने के लिए अतिरिक्त समय का उपयोग करेगा, जिससे उन्हें मौसमी बदलाव को देखने की अनुमति मिलेगी।
अब समय सीमा भी अंतरराष्ट्रीय सहयोग के लिए अनुकूल है। 2014 में, ATTREX टीम गुआम और पूर्वोत्तर ऑस्ट्रेलिया में उद्यम करेगी। गुआम में, वे ब्रिटिश शोधकर्ताओं के साथ जुड़ेंगे, जो जलवायु परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए कम ऊंचाई वाले विमान का उपयोग कर रहे होंगे और जी 5 के साथ इसी तरह का शोध कर रहे एक नेशनल साइंस फाउंडेशन के चालक दल। "हम सतह से स्ट्रैटोस्फियर तक सभी तरह से माप लेंगे, " जेन्सेन कहते हैं। "और हम समताप मंडल में संरचना के माप तक जमीनी स्तर पर उत्सर्जन को जोड़ने में सक्षम होंगे।"
