巴拿马太平洋天空晨曦渐亮之际,国民兵航空服务队第三机库缓缓揭示美国国家航空暨太空总署(NASA)高空研究飞机WB-57的轮廓,该机为国家海洋和大气管理局(NOAA)执行「SABRE」(Stratospheric Aerosols and Gases Experiment,平流层气溶胶与气体实验)任务提供支援。
此项任务飞行高度达平流层,旨在深入研究气溶胶与微量气体的输送、化学反应、微物理特性及辐射性质。这些科学飞行有助于厘清气溶胶在不同季节与地区的形成、移动与变化机制,进而提供必要的数据科学知识与工具,用于建立气候模型并支持基于可靠资讯的决策制定。
今年行动基地设于巴拿马太平洋国际机场。该飞机操作半径达一千海浬,而样本采集——由NOAA科学家在地面与机上同步执行——聚焦于南美洲北部深层热带对流的外流现象。该区域被视为地球上最深的continental convection(大陆对流)系统之一。
这些置于平流层中的微小颗粒经SABRE任务检测,在塑造气候模式方面扮演关键角色,因其能反射太阳光并作为可能影响臭氧层的化学反应表面。
SABRE专案数据亦对理解地球能量平衡至关重要,这直接关乎全球天气模式与地表气候,以及平流层如何回应人为活动与自然事件(如太空交通与火山喷发)所引发的扰动。
NOAA此次与NASA合作的科学任务资料,亦有望为气候变迁提供潜在解决方案。具体而言,有助理解平流层当前状态与敏感度,及其对所谓「气候干预」方法的反应——该方法主张在平流层有意释放反射性颗粒以降低地表温度。
SABRE任务的飞行时程与计划取决于大尺度动态环境,包含预报与飞行期间实际观测状况,同时亦纳入24至48小时前全球模型所发布的天气与化学预报。
巴拿马的地理位置与其气候条件,是该美国科学任务选择驻扎于此的两大因素。自巴拿马运作可使NOAA获得宝贵资料,涵盖对流抬升之火山硫排放、深层continental convection外流,以及飞行穿越热带无整合区(ITZ)并深入南半球以检视半球梯度之可能性。
科罗拉多大学研究员、任务参与者Eleanor Wiseman表示,飞行六小时期间,地面人员萤幕上闪现的每一项数据皆为理解此半球气候动态的关键。
研究过程中,团队运用17种科学仪器测量气溶胶。该等仪器由NOAA科学家设计制造,可远端操作并承受平流层低温低压环境;飞机本身亦具备承载相关设备之能力。