巴拿馬太平洋天空晨曦漸亮之際,國民兵航空服務隊第三機庫緩緩揭示美國國家航空暨太空總署(NASA)高空研究飛機WB-57的輪廓,該機為國家海洋和大氣管理局(NOAA)執行「SABRE」(Stratospheric Aerosols and Gases Experiment,平流層氣溶膠與氣體實驗)任務提供支援。
此項任務飛行高度達平流層,旨在深入研究氣溶膠與微量氣體的輸送、化學反應、微物理特性及輻射性質。這些科學飛行有助於釐清气溶膠在不同季節與地區的形成、移動與變化機制,進而提供必要的数据科學知識與工具,用於建立氣候模型並支持基於可靠資訊的決策制定。
今年行動基地設於巴拿馬太平洋國際機場。該飛機操作半徑達一千海浬,而樣本採集——由NOAA科學家在地面與機上同步執行——聚焦於南美洲北部深層熱帶對流的外流現象。該區域被視為地球上最深的continental convection(大陸對流)系統之一。
這些置於平流層中的微小顆粒經SABRE任務檢測,在塑造氣候模式方面扮演關鍵角色,因其能反射太陽光並作為可能影響臭氧層的化學反應表面。
SABRE專案數據亦對理解地球能量平衡至關重要,這直接關乎全球天氣模式與地表氣候,以及平流層如何回應人為活動與自然事件(如太空交通與火山噴發)所引發的擾動。
NOAA此次與NASA合作的科學任務資料,亦有望為氣候變遷提供潛在解決方案。具體而言,有助理解平流層當前狀態與敏感度,及其對所謂「氣候干預」方法的反應——該方法主張在平流層有意釋放反射性顆粒以降低地表溫度。
SABRE任務的飛行時程與計畫取決於大尺度動態環境,包含預報與飛行期間實際觀測狀況,同時亦納入24至48小時前全球模型所發布的天氣與化學預報。
巴拿馬的地理位置與其氣候條件,是該美國科學任務選擇駐紮於此的兩大因素。自巴拿馬運作可使NOAA獲得寶貴資料,涵蓋對流抬升之火山硫排放、深層continental convection外流,以及飛行穿越熱帶無整合區(ITZ)並深入南半球以檢視半球梯度之可能性。
科羅拉多大學研究員、任務參與者Eleanor Wiseman表示,飛行六小時期間,地面人員螢幕上閃現的每一項數據皆為理解此半球氣候動態的關鍵。
研究過程中,團隊運用17種科學儀器測量氣溶膠。該等儀器由NOAA科學家設計製造,可遠端操作並承受平流層低溫低壓環境;飛機本身亦具備承載相關設備之能力。