画像クレジット：NASA / JPL
地球の気候の1つの側面である水蒸気の分布は、気候変動とオゾン層破壊に大きな影響を与える可能性があります。その重要性を理解するために、NASAの科学者たちは特別な航空機を使用して、水蒸気が地球の表面から空気が完全に乾燥する高度40 kmまでの大気中を移動する詳細なマップを作成しています。彼らは、どの高度で発生した蒸気と、気流によって上昇した蒸気かを知ることができました。
NASAの科学者たちは、大気中の水蒸気、気候変動への影響、およびオゾン層破壊について理解するための新しい窓を開きました。
科学者たちは、水が成層圏にどのように流入するかについてのダイナミクスをよりよく理解するために、地球の表面から25マイル上空にかけて、雲の内外で重水素と重酸素原子を含む水の最初の詳細なマップを作成しました。
乾燥した成層圏、地球から10〜50キロメートル（6〜25マイル）に到達する水はごくわずかなので、水分量が増えると、大気のこの部分のオゾン遮蔽能力が破壊される可能性があります。これにより、北極と南極、および中緯度のオゾン層が破壊される可能性があります。
水は地球の気候を形成します。下層大気である対流圏に大量に存在することで、太陽光が惑星に到達する量、空に閉じ込められる量、および宇宙に戻る量が制御されます。成層圏では、地球のオゾンシールドのほとんどが有害な紫外線から表面を保護しているため、水はほとんどありません（表面濃度の0.001未満）。科学者は、この地域に到達する前に空気がどのように乾燥されるかを完全には理解していません。
対流圏では、水は空気中の蒸気として、雲の中の液滴として、そして高高度の巻雲の中の凍った氷の粒子として存在します。地球の近くには非常に多くの水があり、数マイル上にあるため、水が成層圏にどのように出入りするかを理解することが重要です。 「同位体含有量」は、重い形態の水によって残された自然の指紋であり、プロセスを理解するための鍵となります。同位体は、同じまたは非常に密接に関連する化学的性質と同じ原子番号を持ち、原子量が異なる元素の2つ以上の形態のいずれかです。例として、酸素16と酸素18があります。どちらも酸素ですが、一方は他方より重いです。
重水は、その蒸気からより容易に凝縮または凍結され、その分布の性質が通常の同位体形態の水と多少異なります。水蒸気の同位体組成を測定することで、科学者はどのようにして水が成層圏に侵入するかを決定できます。
NASAのジェット推進研究所（カリフォルニア州パサデナ）の上級研究科学者であるクリストファーR.ウェブスター博士は、「初めて、水の同位体含有量が驚くほど詳細にマッピングされました」と述べました。ジャーナルサイエンスの調査結果。コロラド州ボルダー国立大気研究センターのアンドリューJ.ハイムスフィールド博士が共著者です。
水の同位体を測定することは非常に困難です。なぜなら、それらは大気中の全水の1パーセント未満のごく一部にすぎないからです。 2002年7月にNASAのWB-57F高高度ジェット機に搭載された航空機レーザー赤外線吸収分光計（エイリアス）を使用して詳細な測定が行われました。この新しいレーザー技術により、研究者は水輸送と雲の詳細な微物理、大気組成、嵐の発達、天気予報を理解するための重要なパラメータ。
「レーザー技術により、すべての水に含まれるさまざまな種類の同位体を測定することができます」とWebsterは述べています。 「同位体フィンガープリントを使用して、成層圏の下で見つかった氷の粒子が下からロフトされており、一部がその場で成長したことを発見しました。」
データは、成層圏に入る空気の含水量がどのように減少するかを説明するのに役立ち、背の高い雲システム（対流ロフティング）に関連する漸進的な上昇と急速な上昇運動の両方が、成層圏の乾燥を確立する役割を果たすことを示します。
航空機の任務の目的は、巻雲に関連する形成、範囲、プロセスを理解することでした。ミッションでは、NASAと他の連邦政府機関の6機の航空機を使用して、雲の上、下、雲の下で観測を行いました。航空機のデータを地上のデータや衛星と組み合わせることで、科学者は雲、水蒸気、大気の力学の関係を以前よりもよく把握できます。また、NASAが日常的に行っている衛星測定をより適切に解釈することもできます。
ミッションは、NASAの地球科学企業によって資金提供されました。エンタープライズは、地球を統合システムとして理解し、地球システムサイエンスを適用して、宇宙の独特な視点から気候、気象、自然災害の予測を改善することに専念しています。 Aliasの詳細については、http：//laserweb.jpl.nasa.govにアクセスしてください。
NASAの詳細については、http：//www.nasa.govをご覧ください。
JPLは、パサデナのカリフォルニア工科大学によってNASAのために管理されています
元のソース：NASA / JPLニュースリリース
