Спутник SMOS (ESA) предназначен для наблюдения за влажностью почвы и соленостью океана. Однако путем картографирования замерзания и оттаивания почв, эта инновационная миссия показывает, что она также способна помочь в изучении земных циклов углерода и метана.
Запуск миссии SMOS в ноябре 2009 года открыл новую эру в мониторинге Земли. SMOS использует новую технику дистанционного зондирования.
Спутник делает изображения “яркости температуры”. Эти изображения соответствуют микроволновой радиации, испускаемой поверхностью Земли, и могут быть связаны с влажностью почвы и соленостью океана. Изменчивость во влажности почвы и солености океана – последствие непрерывного обмена водой между океанами, атмосферой и землей (водный цикл Земли).
В то время как SMOS предоставляет существенную информацию для того, чтобы понять водный цикл, погоду и климат в целом, ученые из финского Метеорологического Института разработали на основе его данных новый метод для обнаружения и нанесения на карту замороженной почвы. На карту может быть нанесена не только площадь, но также и глубина замороженного слоя.
Мультипликация (см. ниже) сравнивает данные с 26 ноября 2010 года и 26 ноября 2011 года. В прошлом году значительная часть северной Финляндии была заморожена до 30 см в глубину. В этом году, однако, осень была намного более умеренной, и только небольшая площадь замерзла к 26 ноября.
Поскольку почва замораживается каждый год, она хранит большое количество углерода и метана, которые будут выпущены назад в атмосферу, когда почва оттает весной.
Кроме того есть предположения, что возрастающие глобальные температуры заставят надолго замороженную почву (вечную мерзлоту) растаять, и в результате огромный объем углерода и метана попадет в атмосферу, что в свою очередь приведет к парниковому эффекту.
Но как ученые использовали данные SMOS для своего метода выявления глубины замороженного слоя? Во время процесса замораживания яркость температуры увеличивается. Во время зимы считывание данных остается устойчивым, даже при наличии глубокого снега. Размораживание весной приводит к уменьшению яркости температуры.
Предусматривается, что подобные данные будут применяться в численном предсказании погоды и гидрологии.