NASA po raz pierwszy zanurzyła się w badaniach nad zmianami klimatu w latach 80. XX wieku, wykorzystując obrazowanie satelitarne i lotnicze. Jej starania stały się poważniejsze wraz z uruchomieniem dużej sieci satelitów w 1991 roku. Do 2004 r. Agencja wydawała 1, 3 miliarda dolarów rocznie na badania nad klimatem. Ma teraz kilkanaście statków kosmicznych badających wszystko, od oceanów po atmosferę i kriosferę (zamrożone kawałki Ziemi). W piątek doda stratosferę do tej listy, kiedy wystrzeli bezzałogowy samolot Global Hawk z bazy lotniczej Edwards Airforce Base w Kalifornii.
Projekt o nazwie Airborne Tropical TRopopause EXperiment (ATTREX) będzie badał wilgotność w tropikalnej warstwie tropopauzy, czyli w obszarze atmosfery na wysokości 8–11 mil nad powierzchnią Ziemi, która kontroluje skład stratosfery. Według naukowców ATTREX niewielkie zmiany wilgotności stratosferycznej mogą znacząco wpłynąć na klimat. „Tworzenie się chmur w tropikalnej warstwie tropopauzy określa wilgotność powietrza wchodzącego do stratosfery”, mówi główny badacz Eric Jensen, dodając, że ścieżki przez tropikalną tropopauzę wpływają na skład chemiczny stratosfery.
Chociaż grupa nie skupi się na wpływie standardowych gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla i metan, para wodna jest silnym gazem cieplarnianym, a zrozumienie jej zmienności w stratosferze jest priorytetem grupy. Uważają, że wypełnienie tej luki pozwoli naukowcom przewidzieć, w jaki sposób zmiany w stratosferze wpływają na globalne zmiany klimatu, co z kolei poprawi dokładność modeli matematycznych wykorzystywanych w prognozach zmian klimatu.
Do tej pory tropopauza i stratosfera okazały się nieuchwytne dla klimatologów. „Od dawna chcieliśmy przetestować tę część atmosfery” - mówi Jensen. Problem polegał na dostępie - do przeprowadzenia tego rodzaju badań niezbędny jest specjalistyczny samolot wysokościowy.
Wejdź do Global Hawk, który może podróżować do atmosfery do 65 000 stóp jednocześnie przez maksymalnie 31 godzin i jest wyposażony w instrumenty, które mogą mierzyć otaczające temperatury, chmury, gazy śladowe, parę wodną, pola radiacyjne i warunki meteorologiczne. Wszystko to pozwoli zespołowi ATTREX próbkować zakres warunków na dużym obszarze geograficznym. Loty testowe przeprowadzone w 2011 roku wykazały, że Global Hawk i jego przyrządy są w stanie wytrzymać chłodne (tak niskie jak -115 stopni Fahrenheita) temperatury powyżej tropików.
Wyślą statek ponad Ocean Spokojny w pobliżu równika i u wybrzeży Ameryki Środkowej sześć razy w ciągu najbliższych dwóch miesięcy, monitorując go z ziemi podczas lotu. „Dostajemy szybkie dane w czasie rzeczywistym z samolotu za pośrednictwem łączności satelitarnej”, mówi Jensen. „Badacze przyrządów monitorują i dostosowują swoje przyrządy, a my wykorzystujemy dane w czasie rzeczywistym do dostosowywania planu lotu podczas całego lotu.”
ATTREX jest jednym z pierwszych projektów zainicjowanych przez nowy program Earth Ventures NASA, który zapewnia pięcioletnie finansowanie misji o niskich i średnich kosztach. Jest to o wiele więcej czasu niż poprzednie badania naukowe w powietrzu, a załoga ATTREX wykorzysta dodatkowy czas na ponowne uruchomienie Global Hawk zimą i latem 2014 roku, umożliwiając im przyjrzenie się zmianom sezonowym.
Dłuższe ramy czasowe sprzyjają również współpracy międzynarodowej. W 2014 roku zespół ATTREX wyrusza do Guam i północno-wschodniej Australii. W Guam połączą się z brytyjskimi naukowcami, którzy będą wykorzystywać samoloty na niskich wysokościach do badania zmian klimatu, oraz załogą National Science Foundation prowadzącą podobne badania z G5. „Będziemy mieć pomiary od powierzchni aż do stratosfery” - mówi Jensen. „I będziemy w stanie połączyć emisje na poziomie gruntu z pomiarami składu w stratosferze”.
