La NASA ha iniziato ad approfondire la ricerca sui cambiamenti climatici negli anni '80 usando l'imaging satellitare e aereo. I suoi sforzi sono diventati più seri con il lancio di una grande rete di satelliti nel 1991. E entro il 2004, l'agenzia spendeva $ 1, 3 miliardi all'anno per la scienza del clima. Ora ha più di una dozzina di veicoli spaziali che studiano di tutto, dagli oceani all'atmosfera, fino alla criosfera (i frammenti congelati della Terra). Venerdì, aggiungerà la stratosfera a quella lista quando lancerà un aereo Global Hawk senza pilota dalla base aeronautica di Edwards in California.
Il progetto, chiamato Airborne Tropical TRopopause EXperiment (ATTREX), studierà l'umidità nello strato tropicale della tropopausa, l'area dell'atmosfera da 8 a 11 miglia sopra la superficie terrestre che controlla la composizione della stratosfera. Secondo gli scienziati di ATTREX, piccoli cambiamenti nell'umidità stratosferica possono influenzare significativamente il clima. "La formazione di nuvole nello strato tropicale della tropopausa imposta l'umidità dell'aria che entra nella stratosfera", afferma il ricercatore principale Eric Jensen, aggiungendo che i percorsi attraverso la tropopausa tropicale influenzano la composizione chimica della stratosfera.
Sebbene il gruppo non si concentrerà sull'impatto dei gas serra standard come l'anidride carbonica e il metano, il vapore acqueo è un potente gas serra e comprendere la sua variabilità all'interno della stratosfera è la priorità del gruppo. Colmare questa lacuna, a loro avviso, consentirà agli scienziati di prevedere in che modo i cambiamenti nella stratosfera influenzano i cambiamenti climatici globali, il che a sua volta migliorerà l'accuratezza dei modelli matematici utilizzati nelle previsioni sui cambiamenti climatici.
Finora la tropopausa e la stratosfera si sono rivelate sfuggenti ai climatologi. "Desideriamo provare questa parte dell'atmosfera da molto tempo", afferma Jensen. Il problema è stato l'accesso: per condurre questo tipo di ricerca è necessario un velivolo specializzato in alta quota.
Entra nel Global Hawk, che può viaggiare fino a 65.000 piedi nell'atmosfera per un massimo di 31 ore alla volta ed è dotato di strumenti in grado di misurare temperature circostanti, nuvole, gas di traccia, vapore acqueo, campi di radiazione e condizioni meteorologiche. Tutto ciò consentirà al team ATTREX di campionare una serie di condizioni su un ampio arco geografico. I voli di prova condotti nel 2011 hanno dimostrato che il falco globale e i suoi strumenti sono in grado di resistere alle temperature fredde (fino a-115 gradi Fahrenheit) al di sopra dei tropici.
Manderanno l'imbarcazione sopra l'Oceano Pacifico vicino all'equatore e al largo delle coste dell'America Centrale sei volte nel corso dei prossimi due mesi, monitorandola da terra mentre è in volo. "Otteniamo i dati ad alta velocità in tempo reale dall'aeromobile tramite comunicazioni satellitari", afferma Jensen. "Gli investigatori dello strumento monitorano e adeguano i loro strumenti e utilizziamo i dati in tempo reale per adattare il piano di volo durante il volo."
ATTREX è uno dei primi progetti lanciati dal nuovo programma Earth Ventures della NASA, che prevede un finanziamento di cinque anni per missioni a basso o medio costo. Questo è molto più tempo rispetto ai precedenti studi scientifici aerotrasportati e l'equipaggio ATTREX utilizzerà il tempo aggiuntivo per rilanciare Global Hawk nell'inverno e nell'estate 2014, consentendo loro di osservare le variazioni stagionali.
Il periodo più lungo favorisce anche le collaborazioni internazionali. Nel 2014, il team ATTREX si avventurerà a Guam e nell'Australia nord-orientale. A Guam, si collegheranno con ricercatori britannici, che useranno un aereo a bassa quota per studiare i cambiamenti climatici, e un equipaggio della National Science Foundation che effettuerà ricerche simili con un G5. "Avremo misurazioni dalla superficie fino alla stratosfera", afferma Jensen. "E saremo in grado di collegare le emissioni a livello del suolo fino alle misurazioni della composizione nella stratosfera."
