#NASA saldos orçados de água com novas estimativas de ativos líquidos

Posted on julho 11, 2015

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Julho 7, 2015
NASA saldos orçados de água com novas estimativas de ativos líquidos
Muitas questões prementes sobre o clima da Terra gira em torno da água. Com as secas e as inundações uma preocupação permanente, as pessoas querem saber quanta água está em movimento e para onde está indo. Para ajudar a responder a essas perguntas, um novo estudo da NASA fornece estimativas para o orçamento global, ciclo da água para a primeira década do século 21, tendo o pulso do planeta e definir uma linha de base para futuras comparações.

O ciclo da água é o pega-tudo, uma  frase para descrever o movimento da água – em suas diferentes formas, por exemplo, líquido, gasoso e sólido – em torno do planeta. Inclui água doce utilizado em residências e para a agricultura, por isso todas as alterações aos padrões de onde ocorrer a chuva ea neve, devido à mudança climática pode ter enormes impactos para as comunidades em todo o mundo.

O ciclo da água descreve como a água evapora da superfície da Terra, sobe para a atmosfera, esfria, condensa para formar nuvens, e cai novamente para a superfície em forma de precipitação. Cerca de 75 por cento da energia (ou calor) em atmosfera global é transferido através da evaporação de água a partir da superfície da Terra.
Créditos: NASA
Esse  estudo é uma contabilidade rigorosa dos movimentos da água da Terra 2000-2010, e o primeiro a confiar apenas em observações de satélite e modelos de integração dos dados. As novas estimativas foram obtidas em simultâneo com estimativas para a quantidade de energia do sol disponível para aquecer e mover a água. Um dia mais quente do lado de fora significa, por exemplo, que mais água evapora do solo, as plantas ou o oceano, assim, colocar um número sobre a quantidade de energia térmica ajuda os cientistas a colocar um número sobre a quantidade de água que eleva na atmosfera e é, então, transportadas pelos ventos ao redor do mundo. Avaliando estes dois principais componentes do sistema climático da Terra é o primeiro passo para avaliar como os padrões de água e energia podem ser afectados pelas alterações climáticas.

“Para documentar a mudança que você precisa entender o que o estado atual é – realmente tem uma boa, sólida compreensão e quantificação do estado atual. Então você pode destrinchar mudanças no futuro “, disse o autor Matt Rodell, um hidrólogo no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

Os resultados, publicados 07 de julho no Journal of Climate, mostram que a cada ano o calor do sol evapora 107.841 metros cúbicos (449,5 mil quilômetros cúbicos) de água dos oceanos do mundo. Para referência, os Grandes Lagos nos Estados Unidos detêm cerca de 5.446 milhas (22.700 quilômetros cúbicos cúbicos) de água. Em terra, 16.938 milhas cúbicos (70.600 quilômetros cúbicos) de água evapora do solo e plantas. A umidade recolhe como vapor de água na atmosfera, e os ventos sopram-lo para outras partes do mundo onde se condensa em nuvens, chuva e neve.

A quantidade de água por ano que precipita e evapora a partir de seis bacias oceânicas e três mares. Os valores listados são em unidades de mil quilômetros cúbicos. Para referência, todo o uso humano da água anual é de 9.100 km cúbicos nesta escala.
Créditos: NASA Goddard / Lab Imagem Conceptual
Os cientistas também calcularam que 96.805 milhas cúbicos (403,5 mil quilômetros cúbicos) de precipitação queda sobre o oceano a cada ano, uma estimativa de cerca de 5 por cento maior do que a estimativa anterior padrão, e 27.950 metros cúbicos (116,5 mil quilômetros cúbicos) de precipitação queda sobre a terra. Da precipitação sobre a terra, 11.012 milhas cúbicos (45.900 quilômetros cúbicos) é executado através de córregos e rios para os oceanos e 16.938 metros cúbicos (70.600 quilômetros cúbicos) evapora para a atmosfera. Para efeito de comparação, a cada ano, todos os seres humanos na Terra consumir coletivamente para a agricultura, a indústria eo abastecimento de água 2.182 milhas cúbicas (9.100 quilômetros cúbicos, o suficiente para encher 3.000 mil estádios de futebol), a menos de 8 por cento do total de precipitação terra.

Além dos números globais e anuais, os pesquisadores calcularam estimativas do ciclo da água para cada um dos sete massas de terra e nove bacias oceânicas, bem como forneceu estimativas mensais para o mundo e cada região.

A quantidade de água por ano que se precipita, evapora, foge para córregos e rios, ou embebe armazenamento de água subterrânea para cada um dos sete principais massas de terra. Os valores listados são em unidades de mil quilômetros cúbicos. Para referência, todo o uso humano da água anual é de 9.100 km cúbicos nesta escala.
Créditos: NASA Goddard / Lab Imagem Conceptual
Estes dados relativos ao estado actual do ciclo da água será usada para melhorar a forma como os modelos climáticos prevêem a distribuição e intensidade de eventos de chuva e queda de neve, disse o co-autor Tristan L’Ecuyer, um professor de ciência atmosférica na Universidade de Wisconsin em Madison. Em modelos climáticos, alterações de precipitação são mais difíceis de prever do que as mudanças de temperatura, pois a chuva ea neve envolvem processos em nuvens que ocorrem na ordem de milhas – escalas muito pequeno para resolver para a maioria dos modelos climáticos, cuja unidade menor é muitas vezes sobre o tamanho de Connecticut. Tendo em melhores estimativas de taxas de precipitação atuais e como eles variam de acordo com as estações do ano é fundamental para melhorar os modelos, disse L’Ecuyer.

Os cientistas combinaram dados de 10 fontes que fizeram uso de observações de mais de 25 satélites para descrever diferentes aspectos do ciclo da água: precipitação e evaporação sobre a terra e os oceanos, vapor de água atmosférico e seu movimento, rio escoamento e armazenamento de água, incluindo as águas subterrâneas, do solo umidade e neve.

O objetivo era então, para equilibrar a quantidade de água que entrou em cada “compartimento” do ciclo da água, como o oceano, um continente ou de um lago, com o que saiu. A Terra é um sistema fechado, o que significa que toda a água que evapora da superfície deve ser contabilizado no vapor de água atmosférico, que deve, então, ser contabilizado quando se condensa em chuva ou neve, e assim por diante. Cada uma destas fases foi descrita por um conjunto de dados diferente.

Fazendo todos os conjuntos de dados trabalhar juntos foi um desafio, disse Rodell.

“As coisas nem sempre somam porque as medidas não são perfeitos”, disse ele. “É como se você está treinando para uma maratona, e você encontrar uma rota que o Google Maps diz que é 26,2 milhas. Então você executá-lo e seu iPhone app diz que você foi 27,0 milhas, e então você dirigi-lo e seu carro diz que você foi 26,5 milhas. Qual é o certo? Você pode imaginar a precisão de cada medida e chegar a uma estimativa em algum lugar no meio. ”

Para resolver as diferenças entre os conjuntos de dados, Rodell, L’Ecuyer, e sua equipe veio com uma nova técnica matemática para obter a melhor estimativa. Eles basearam-lo sobre a forma como os especialistas acreditam precisos cada medição a ser, um número descrito como a incerteza científica ou gama de possíveis respostas que ainda estão razoavelmente correta.

É como se o ciclo da água fosse um quebra-cabeça, e cada conjunto de dados de precipitação, vapor de água, e assim por diante foram peças individuais que têm para se encaixar com todas as outras peças. No entanto, ao contrário de seu quebra-cabeça tradicional, aqui cada peça tem uma certa quantidade de espaço de manobra – a sua gama de respostas possíveis.

Como se viu, as peças do ciclo da água que se encaixam dentro da sala de manobra, permitindo que a equipe de ver o quadro geral.

“Isso é muito encorajador”, disse L’Ecuyer. “Os conjuntos de dados que estamos gerando – mesmo que eles são gerados de forma independente -. Todos eles estão chegando com barras de incerteza realistas que nos permitem obter estas estimativas de referência”

As estimativas do ciclo da água foram calculados em conjunto com as estimativas feitas para o orçamento de energia, uma abordagem, que embora não sendo novo, era “muito bem executado”, disse Peter van Oevelen, diretor, Internacional da Energia global e projeto trocas de água do Mundo Programa de Investigação do Clima, em Washington, que não estava envolvido na pesquisa.

“As estimativas dos diversos componentes do balanço hídrico não pode ser feito sem olhar para os componentes energéticos”, disse ele, acrescentando que o trabalho ainda permaneceu para melhorar as estimativas para certas partes dos ciclos de água e energia, tais como evapotranspiração, as estimativas de como muita água evapora do solo e nas plantas.

Rodell concordou, e está ansioso para incorporar conjuntos de dados de satélites lançados desde 2010, como a Soil Moisture missão Passiva Ativa, lançado em 2014, que podem ajudar a refinar essas estimativas.

Estes conjuntos de dados do ciclo da água e do orçamento de energia são possíveis graças a frota da NASA de satélites de observação da Terra, que vêem todas as partes do planeta, incluindo os oceanos, áreas remotas e países em desenvolvimento, onde é difícil ou impossível para os cientistas para obter “no terreno” medições, disse Rodell. A próxima geração de satélites lançados desde 2010 acabará por permitir que as estimativas de movimento da água a ser produzido para a década atual, mesmo com maior precisão, disse ele.

Ler os jornais aqui:

O Estado Observado do ciclo da água no início do século 21
http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-14-00555.1

O estado observado do Orçamento Energia no início do século 21
http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-14-00556.1

Ellen Gray, Roteirista
Ciências da Terra Notícias equipa da NASA

Última Atualização: 11 de julho de 2015
Editor: Rob Garner

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