Il monitoraggio degli aerosol per studiare le correnti atmosferiche

Monitorare gli aerosol trasportati dai venti permette agli scienziati di osservare le correnti atmosferiche. Il video e l'immagine che ho pubblicato mostrano una ricostruzione dell'itinerario del sale marino, della polvere e del fumo avvenuto dal 31 luglio al 1° novembre del 2017. Il primo dettaglio che si nota è rappresentato dalla lunga percorrenza delle particelle di aerosol. Il fumo degli incendi visibile nel Nord-Ovest del Pacifico viene catturato in un sistema meteorologico e trasportato fino all'Europa. Gli uragani si formano al largo della costa africana e attraversano l'Atlantico per poi scaricare la loro energia negli Stati Uniti. La polvere del Sahara viene trasportata nel Golfo del Messico. Per comprendere l'impatto degli aerosol, gli scienziati devono studiare il processo rappresentato come un Sistema Globale. Il gruppo di studio del Global Modeling and Assimilation (GMAO) del Goddard Space Flight Center della NASA  ha sviluppato il Goddard Earth Observing System (GEOS), un nuovo modello matematico realizzato per  l'osservazione dei fenomeni atmosferici. Le simulazioni del supercomputer, combinate con i dati dei satelliti della NASA, migliorano la nostra comprensione scientifica inerente a specifici processi chimici, fisici e biologici. Durante la stagione degli uragani del 2017, le tempeste sono state visibili a causa del sale marino che veniva catturato dalle medesime. I venti intensi presenti in superficie hanno sollevato il sale marino nell'atmosfera inglobando le particelle all'interno della tempesta. L'uragano Irma è la prima grande tempesta che si é generata al largo delle coste dell'Africa. Mentre si elevava in quota, la polvere sahariana veniva assorbita dalle goccioline delle nuvole e infine eliminata sotto forma di pioggia. Questo processo avviene con la maggior parte delle tempeste, ad eccezione dell'uragano Ophelia. Formatosi più a nord come la maggior parte delle tempeste, Ofelia viaggiò verso est raccogliendo polvere dal Sahara e dai grandi incendi del Portogallo. Mantenendo il suo stato di tempesta tropicale più a nord di qualsiasi altro sistema nell'Atlantico, Ofelia trasportò il fumo e la polvere in Irlanda e nel Regno Unito. Le simulazioni al computer che utilizzano i modelli GEOS consentono agli scienziati di vedere come i diversi processi si adattano e si evolvono come un sistema. Utilizzando modelli matematici per rappresentare i processi atmosferici, possiamo separare il sistema in varie sezioni e comprenderne meglio le leggi fisiche che li governano.  

Autori:

Matthew R. Radcliff (USRA): Lead Producer
Aaron E. Lepsch (ADNET Systems, Inc.): Technical Support
William Putman (NASA/GSFC): Lead Scientist
Anton S. Darmenov (NASA/GSFC): Scientist
Ellen T. Gray (ADNET Systems, Inc.): Narrator

Pe questo articolo citare il:
NASA's Goddard Space Flight Center

Link abbreviato:
http://svs.gsfc.nasa.gov/12772
Questo articolo fa parte di queste serie:
GEOS-DAS
Hurricanes
Narrated Movies

La fauna del mare interno Cretacico

Le  rocce sedimentarie  dimostrano che il Canale accoglieva un mare caldo e tropicale, infatti sono state rinvenute anche diverse   alghe calcaree.

La fauna marina, che visse durante il Cretaceo, nel canale interno occidentale. 

Carta geologica del Cretaceo realizzata da Ron Blakey.

Durante il Cretaceo, il canale interno occidentale divideva l'America settentrionale in due grandi porzioni di isole continentali. Il mare di Niobrara era caldo e poco profondo, circa 800 metri, copriva 1,7 milioni di chilometri quadrati di pianura costiera, compresa l'attuale  provincia di Alberta, circa 74 milioni di anni fa. Il mare interno occidentale ospitava rettili marini come i predatori all'apice mosasauridi, che potevano raggiungere anche i 17 metri di lunghezza, i plesiosauri, pesci ossei come lo Xiphactinus lungo 5 metri, squali e invertebrati come i molluschi cefalopodi, ammoniti e belemniti. Nel cielo volavano uccelli come l'Hesperornis e l'Ichthyornis, e grandi pterosauri come il Nyctosaurus e lo Pteranodon. Tuttavia, questo canale interno scomparve circa 72 milioni di anni fa, in quanto si innalzò il fondale sabbioso a causa delle spinte delle placche tettoniche, lasciando uno spesso strato di depositi marini noti come la Formazione di Bearpaw. Riferimento: Royal Tyrrell Museum.

Tredici istituti di ricerca americani attribuiscono all'uomo la causa del surriscaldamento globale degli ultimi 140 anni

Raffronto eseguito con misurazioni strumentali dal 1880 tra forzanti climatici naturali e antropici, da Canty et al., (2013).

Il 3 Novembre del 2017 un gruppo di scienziati ha rilasciato una nuova relazione che spiega come i cambiamenti climatici stiano influenzando il clima negli Stati Uniti e quali saranno i futuri scenari. Lo studio del Climate Science Special Report (CSSR) afferma: "È estremamente probabile che l'influenza umana sia stata la causa dominante del riscaldamento riscontrato dalla metà del XX secolo". Conclude la relazione. "Per il riscaldamento del secolo scorso, non esiste una spiegazione alternativa convincente sostenuta dalla portata delle prove osservazionali". E le prove osservazionali dell'origine antropica sono molteplici. Migliaia di studi esposti nel documento dimostrano che stanno aumentando le temperature superficiali, atmosferiche e oceaniche; i ghiacciai si fondono; si sta riducendo la copertura della neve;  l'estensione del ghiaccio marino; aumenta il livello del mare; l'acidificazione dell'Oceano;  aumentano l'intensità e la frequenza delle piogge, degli uragani, delle ondate di calore, degli incendi e della siccità. La relazione descrive meticolosamente come questi effetti possano essere ricondotti in larga misura alle attività umane e alle relative emissioni di gas ad effetto serra.  Ad esempio, senza grandi riduzioni delle emissioni, l'aumento della temperatura media annua globale, rispetto ai tempi preindustriali, potrebbe raggiungere i 5 °C o più entro la fine di questo secolo. Nonostante vi sia stato un rallentamento nei valori delle emissioni, questa tendenza al rallentamento non limiterebbe il cambiamento della temperatura media globale a 2  °C, rispetto ai livelli preindustriali, entro la fine del secolo. La National Oceanic and Atmospheric Administration è la principale agenzia amministrativa che ha collaborato alla stesura del nuovo studio. Altre agenzie coinvolte includono la National Aeronautics and Space Administration e il Dipartimento per l'Energia; insieme ai rappresentanti dei laboratori nazionali, delle università e del settore privato hanno. Riferimento:  Eos: Earth & Space Science News How Will Climate Change Affect the United States in Decades to Come?

Osservata la correlazione tra l'espansione dei fondali oceanici e gli eventi sismici

Topografia del fondale oceanico della NOAA.

Noi sappiamo che l'attività vulcanica provoca l'estensione del fondale marino lungo le dorsali oceaniche, formando nuove porzioni di crosta e di mantello. La nuova litosfera oceanica si contrae del 3% quando si solidifica. Questa riduzione della massa litosferica può causare terremoti sottomarini. La meccanica di base relativa ai movimenti delle placche tettoniche risulta attualmente abbastanza ben compresa. Tuttavia, gli scienziati non sono in grado di prevedere ancora con precisione di quanto si possa contrarre orizzontalmente la litosfera oceanica durante questo processo. Gli scienziati giapponesi Sasajima e Ito,  hanno studiato questa contrazione termica esaminando gli effetti dell'energia rilasciata dai terremoti nelle sezioni di litosfera oceanica (circa 5-15 milioni di anni), negli ultimi 55 anni. Essi hanno anche simulato questa attività utilizzando alcuni modelli matematici. Il gruppo ha trovato una differenza distinta in due componenti dello stress rilasciato: una parallela alla dorsale e un'altra perpendicolare al crinale (cioè nella direzione di estensione del fondale marino). In pratica, la dorsale oceanica é stata sottoposta ad un rilascio di stress estensivo maggiore di sei volte, mentre il fondale ha resistito per ben otto volte all'intensità della spinta compressiva. Nella loro simulazione numerica, i ricercatori hanno scoperto che la litosfera oceanica recente, raramente si contrae nella direzione parallela alla dorsale. Il gruppo ha concluso che, lo strato del mantello posto sotto la litosfera, conosciuto come astenosfera, quindi a bassa viscosità, é meno resistente perché anche le dorsali oceaniche sono relativamente deboli, quindi, la nuova litosfera oceanica è in grado di espandersi più liberamente.

La curva di Keeling

Foto estratta dal The San Diego Union-Tribune.

Questo grafico ormai diventato un riferimento per tutti gli scienziati che lavorano nel settore della climatologia, mostra il lavoro del geochimico Charles David Keeling riassunto in un minuto. La curva di Keeling, che realizzò nel 1958 presso i laboratori del Mauna Loa, venne diffusa e gestita dall'Istituto Scripps Oceanography presso l'Università della California per misurare la concentrazione dell'anidride carbonica della troposfera. Animazione della Killer Infographics.