NASA dyppet først tåen i klimaendringsforskning på 1980-tallet ved å bruke satellitt- og flyavbildning. Arbeidet ble alvorligere med lanseringen av et stort nettverk av satellitter i 1991. Og i 2004 brukte byrået 1, 3 milliarder dollar årlig på klimavitenskap. Det har nå mer enn et dusin romfartøy som studerer alt fra hav til atmosfære til kryosfæren (jordens frosne biter). På fredag vil den legge stratosfæren til den listen når den lanserer et ubemannet Global Hawk-fly fra Californias Edwards Airforce Base.
Prosjektet, kalt Airborne Tropical TRopopause EXperiment (ATTREX), vil studere fuktighet i det tropiske tropopausesjiktet, området i atmosfæren åtte til 11 mil over jordoverflaten som styrer sammensetningen av stratosfæren. I følge ATTREX-forskere kan små endringer i stratosfærisk fuktighet påvirke klimaet betydelig. "Skyformasjon i det tropiske tropopauselaget angir fuktigheten til luft som kommer inn i stratosfæren, " sier hovedetterforsker Eric Jensen, og legger til at traséene gjennom den tropiske tropopausen påvirker den kjemiske sammensetningen av stratosfæren.
Selv om gruppen ikke vil fokusere på virkningen av vanlige klimagasser som karbondioksid og metan, er vanndamp en kraftig klimagass, og forståelsen av dens variasjon i stratosfæren er gruppens prioritet. Fylling av dette gapet, tror de, vil tillate forskere å forutsi hvordan endringer i stratosfæren påvirker globale klimaendringer, som igjen vil forbedre nøyaktigheten til matematiske modeller som brukes i prediksjoner om klimaendringer.
Tropopausen og stratosfæren har vist seg unnvikende for klimatologer frem til nå. "Vi har ønsket å prøve denne delen av atmosfæren i lang tid, " sier Jensen. Problemet har vært tilgang - et spesialisert fly i stor høyde er nødvendig for å utføre denne typen forskning.
Gå inn i Global Hawk, som kan reise opp til 65 000 fot ut i atmosfæren i opptil 31 timer om gangen og er utstyrt med instrumenter som kan måle omgivende temperaturer, skyer, sporingsgasser, vanndamp, strålingsfelt og meteorologiske forhold. Alt dette vil la ATTREX-teamet prøve en rekke forhold over et stort geografisk spenn. Testflyging gjennomført i 2011 viste at Global Hawk og dens instrumenter tåler de svake (så lave som minus-115 grader Fahrenheit) temperaturene over tropene.
De vil sende fartøyet over Stillehavet nær ekvator og utenfor kysten av Mellom-Amerika seks ganger i løpet av de neste to månedene, og overvåke det fra bakken mens det er på flukt. "Vi får data i sanntid i sanntid tilbake fra flyet via satellittkommunikasjon, " sier Jensen. "Instrumentetterforskerne overvåker og justerer instrumentene sine, og vi bruker sanntidsdataene for å justere flyplanen gjennom hele flyturen."
ATTREX er et av de første prosjektene som ble lansert av NASAs nye Earth Ventures-program, som gir fem års finansiering til oppdrag med lave til moderate kostnader. Dette er langt mer tid enn tidligere luftfartsvitenskapelige studier, og ATTREX-mannskapet vil bruke den ekstra tiden til å lansere Global Hawk vinteren og sommeren 2014, slik at de kan se på sesongvariasjon.
Den lengre tidsrammen er også gunstig for internasjonale samarbeid. I 2014 drar ATTREX-teamet til Guam og nordøst-Australia. I Guam vil de få kontakt med britiske forskere, som skal bruke et lavhøydefly for å studere klimaendringer, og et team fra National Science Foundation som gjør lignende undersøkelser med en G5. "Vi vil ha målinger fra overflaten helt til stratosfæren, " sier Jensen. "Og vi vil kunne koble utslipp på bakkenivå opp til målinger av sammensetningen i stratosfæren."
