Большие фрегаты с рюкзаками картографируют атмосферу

Ученые часто проверяют свои выводы в полевых условиях, чтобы убедиться, соответствуют ли компьютерные модели реальности. Однако это становится сложной задачей, когда "поле" находится на высоте в четыре километра. Решением стал новый полевой ассистент: большие фрегаты.

Эти птицы, обитающие в тропических регионах, регулярно поднимаются на высоту 2000 метров, иногда достигая 4000 метров. Новое исследование показывает, что большие фрегаты, оснащенные миниатюрными датчиками, могут предоставлять детальную информацию о пограничном слое атмосферы (ПСА) — динамичном слое, ближайшем к поверхности Земли, где формируется погода, качество воздуха и ощущаются климатические воздействия.

Исследование было представлено на ежегодной встрече Американского геофизического союза (AGU) 13 декабря в Сан-Франциско и в онлайн-формате.

ПСА связывает атмосферу с поверхностью океана, суши и льда. Его высота меняется в течение дня, и «многие погодные и климатические процессы связаны с этими колебаниями», — отметил ведущий автор работы, морской ученый из Исследовательского центра Эймса NASA Иэн Броснан. Понимание динамики ПСА фундаментально для ответа на множество вопросов о системе Земли.

Современные методы обычно полагаются на наземные измерения или дистанционное зондирование, но для удаленных районов над океанами «получение in situ образцов в любом масштабе является проблемой», — добавил Броснан.

Совместно с экологом NASA Морганом Гилмором, который ранее использовал фрегатов с датчиками для оценки морских охраняемых районов, ученые проверили гипотезу о том, что высота полета птиц соответствует верхней границе ПСА. Сравнив данные о высоте ПСА за 2006–2019 годы с траекториями полета птиц, они обнаружили почти полное совпадение.

Оснащенные датчиками фрегаты успешно собирали данные о температурных профилях в ПСА даже в облачную погоду и ночью, что недоступно для традиционных методов. «Эти новые подходы к использованию данных отслеживания животных могут помочь NASA измерять пограничный слой атмосферы и улучшать климатические прогнозы, а также прогнозы погоды и качества воздуха», — заключил Броснан.

Эта работа стала частью проекта NASA «Интернет животных», который интегрирует данные дистанционного зондирования с информацией с датчиков на животных. По словам ученого, такое междисциплинарное сотрудничество помогает решать более масштабные научные задачи, объединяя сообщества исследователей, занимающихся отслеживанием животных, и атмосферных ученых.