Какие ученые собирают информацию о земле: Как ученые собирают информацию о Земле?

География сегодня. Как учёные собирают информацию о Земле

Вопрос 1. Как учёные собирают информацию о Земле?

Информацию о нашей планете ученые могут собирать различными способами. Смотря, что нужно исследовать. Дело в том, что есть вещи, за которыми можно наблюдать из космоса, например, погодные явления, изменения погоды, ландшафт. А некоторые вещи изучаются путем исследования образцов почвы, пород. Также ученые хотят получить информацию о том, что находится под земной корой благодаря сверхглубокой скважине. Еще получают информацию благодаря погружению на дно океана.

Вопрос 2. Перечислите источники географической информации. Какова их роль для географии?

Карта — древнейший источник географической информации. Опытные исследования — практическое изучения планеты человеком путем путешествий и экспедиций. Геоинформатика — использование высоких технологий (снимки со спутника, создание компьютерных моделей). Музеи и хранилища — способ сохранения и пополнения полученной геоинформатики и объектов. Основная их роль состоит в сохранении и приумножении географических знаний, а также информировании о них человека. Наука не может обходится без накопления источников, которые позволят людям использовать приобретенные знания.

Вопрос 3. Каково значение космических технологий для развития географической науки?

Значение таких исследований огромное. Есть возможность исследовать те слои атмосферы, которые для человека недосягаемы, берутся пробы и устанавливается из чего сегодня состоит атмосфера. Есть возможность для наблюдения процессов, происходящих в разных точках планеты, в том числе, людей можно вовремя предупредить о неблагоприятных факторах, которые зародились, например, в океане. Кроме этого, появилась возможность понять, что собой представляют поверхности других планет и как вообще космос и Солнце влияют на Землю. Такие исследования ведутся постоянно.

Вопрос 4. Прочитав параграф, составьте его конспект. Для выполнения задания используйте подсказку (с. 8) о том, что должен содержать конспект.

Как сегодня собирают информацию о Земле. Откуда получают и где хранят географическую информацию.

Вопрос 5. Найдите в тексте параграфа ответ на вопрос: как наблюдения и исследования в космосе помогают решать земные проблемы?

Спутники делают снимки Земли, наблюдают за погодой, обеспечивают связь между странами. На основе космических снимков составляют географические карты, проводят различные исследования территорий.

Вопрос 6. Выпишите географические названия и термины, которые встречаются в тексте параграфа. Какие из них вам уже знакомы? Какие вы встретили впервые?

Источники географической информации. Географические информационные системы (ГИС). Навигационные системы.

Обобщение по теме

Вопрос 1. Сформулируйте ответ на вопрос: как в повседневной жизни человек сталкивается с географическими знаниями?

Знания географии помогают человеку во всех сферах деятельности. Любой профессионал своего дела выполнит необходимые задачи быстро и максимально эффективно. Например: геолог оценит местность по специальным признакам, сделает выводы о наличии и количестве полезных ископаемых в данной местности; путешественник быстро сориентируется на любой местности по природным признакам и не заблудится на незнакомой местности. Также знания пригодятся каждому в вопросах защиты экологии, воспитания сознательных поколений людей, бережного использования даров природы в повседневных целях.

Вопрос 2. Напишите реферат о заинтересовавшем вас путешественнике. Чем он вам интересен? Опишите, кто он, его маршруты, вклад в освоение Земли.

Биография М. П. Лазарева

Лазаре Михаил Петрович (1788 — 1851), российский флотоводец и мореплаватель, адмирал появился в дворянской семье в 1788 году и всегда мечтал быть моряком. Учился Михаил в Морском кадетском корпусе и вместе с ними постигали знания его два брата, а в 15 лет его командировали на английский флот. Михаил был средним среди братьев. В 1803 году он стал третьим из лучших, при сдаче экзамена на звание гардемарина и за эту заслугу был удостоен заграничного плавания.

Мичман был первым офицерским чином Лазарева М.П. и был присвоен в 1805 году. Мореходец проходил службу на Балтийском флоте, участвовал в Русско-шведской войне. В молодом двадцатипятилетнем возрасте Михаил Лазарев уже стал командиром корабля «Суворов» и отправился в кругосветное путешествие, а когда он вернулся, то его назначили командиром на шлюп Мирный, и он направился в Южный океан, где было необходимо изучить остров Южная Георгия, после чего повернуть к Сандвичевой земле и потом спуститься к югу. Эта экспедиция длилась 751 день в тяжелейшей обстановке, но наградой стали открытые многочисленные острова и бухты. Руководство данной экспедицией осуществлял именно Лазарев. За участие в данной экспедиции мореплавателя произвели в чин капитана второго ранга. Любимым учеником был Нахимов П.С., которого он взял с собой в третье кругосветное плавание. В этом плавании Михаил командовал фрегатом «Крейсер».

За заслуги в Наваринском сражении Лазарева произвели в контр-адмиралы, а корабль «Азов» был удостоен награды кормового Георгиевского флага. Спустя пару лет Лазарев Михаил Петрович назначен командиром Черноморского флота и возведен в чин адмирал. Он не только осуществлял командование флотом, но и участвовал практически во всех дипломатических переговорах. Так, к примеру, немаловажную роль Михаил сыграл при подписании Ункер-Искелесийського договора.

Женой Михаила Лазарева была Екатерина Тимофеевна Фан-дер-Флит с которой они заключили брак в 1835 году и у них было пятеро детей, три девочки и два мальчика.

Находясь в городе Вена в 1851 году здоровье русского мореходца ухудшилось и в этом же году он умер от рака желудка. Похоронили Лазарева М.П. в городе Севастополь.

За величайшие отличия перед Родиной в честь известного мореплавателя поименованы не только улицы, но и площади, и острова. К примеру, Севастопольская библиотека носит имя знаменитого мореплавателя. В городе Новороссийске открыт памятник М. П. Лазареву. В городе Сочи на одной из железнодорожных станций установлен бюст Лазареву М.П.

Что изучает география. Как накапливались сведения о Земле. 6 класс

ТЕМА:
Что изучает география. Как накапливались
сведения о земле.

Цель урока:
Сфор-ть представления о географии как о науке, раскрыть знач-е географ.знаний
для человека.

У-к должен знать: имена и
вклад ученых-исследователей в открытии и исследовании Земли.

 Уметь: выделять,
описывать и объяснять существенные признаки
географических объектов и явлений; находить в разных источниках и
анализировать информацию, необходимую для изучения географических объектов и
явлений, разных территорий Земли

Задачи:
— Показать практич. значение географич. знаний на разных этапах разв-я
человеческого общества.

— Формировать умения наблюдать,
фиксировать и объяснять наблюдения за природными явлениями и объектами, вызвать
интерес к предмету — география.

Оборудование:
атласы, карта полушарий, глобус портреты путешественников.

Ход
урока:

Учитель:
Дорогие ребята, в этом учебном году вы будете изучать новый предмет —
География.

Что изучает география, как возникла эта
наука — вы узнаете на нашем уроке.

Итак, ГЕОГРАФИЯ  —
наука о природе земной поверхности, населении и его хозяйственной деятельности.

 Название этой наук дал древне —
греческий ученый Эратосфен, живший в 3в.до н.э.

По-гречески  «Гео» — 
Земля,  «графо» — пишу.(описание земли).

    Современная география состоит из 2отраслей                    
физическая      экономическая

                                                                                                       
(природа)         (население, хоз-во)

— Ребята, так зачем же нам география?

Значение информации в наше время еще более
возрос­ло: современный мир стал почти «единым». Сети Интер­нета и телефонов
опутали его своей незримой паутиной, а главный фактор успеха в любом деле — владение
инфор­мацией.

Какую же информацию
для современного человека и лично для каждого из вас поможет получить
география? Что для всех нас важно?

Во-первых, знание о развитии
природы и хозяйстваВо-вторых, практические вопросы, которые каждому
приходится решать в по­вседневной жизни.

В-третьих, выбор профессии.
Военные, летчики и моряки обязаны хорошо знать географическую карту. Геологи —
горные породы. Строители — особеннос­ти поверхности и грунта застраиваемого
участка. Предприниматели — особеннос­ти размещения предприятий и связи между
ними. Работники туристического биз­неса — все о разных странах и регионах.

Какие задачи и методы у науки
географии?

ГЕОГРАФИЯ — НАУКА  отвечает на
вопросы: Что? Где?
Почему?                                                                                                   

ЗАДАЧИ  ГЕОГРАФИИ

ОПИСЫВАТЬ, ОБЪЯСНЯТЬ, НАБЛЮДАТЬ И
ПРОГНОЗИРОВАТЬ ПРОЦЕССЫ — ЗАДАЧИ НАУКИ ГЕОГРАФИИ.

КАК НАКАПЛИВАЛИСЬ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЕ?

1. Первобытные люди-собирательство-знали
природу близ жилья. На коре — метки.

2.Гребные судна – вдоль берегов.

3.Компас – дальние расстояния.

4.7тыс.лет назад – чертежи Земли. Размеров
не знали и представления были разные.

5.Ученые пришли к выводу, что земля
шарообразная – по приближающим и удаляющимся кораблям.

Изучая земную поверхность люди, поняли,
что она разнообразна.

(Показ слайдов)

Что изображено на фотографиях, какие
участки земной поверхности?

(море, остров, город, степь, горы)

Все это элементы земной поверхности.

Элементы з. поверхности, со всем, что на
них расположено, называется географическими объектами.                   Географические
объекты ( Природные (природа)   Антропогенные (человек))

  6. Впервые размеры З. вычислил греч.  уч.
Эратосфен в III
веке до н.э. Путешествуя по Нилу, он заметил, что 22 июня в южном г. Асуане
солнечные лучи падают вертикально. Солнце освещает дно глубоких колодцев,
пальмы не отбрасывают тени. В этот же день в г. Александрии, находящемся
севернее, лучи солнца падают под углом. Длина окружности З. сост. 39500
км. Расчеты Эратосфена оказались точными: окружность З.= 40
000 км. Эратосфен сост.1 карту известного к тому времени мира ( моря, Евразия
и Африка).

  7.Во 2 веке н.э. гр.уч.Птолемей
– усовершенствовал карту.

8.Мартин Бехайм –
создал глобус. (Европа, Азия, Африка).Америки вообще нет.

9.Достижения Аристотеля.    
Греческий ученый Аристотель, наблюдая за тенью от
Земли на Луне во время лунного затмения. Тень была круглой, а значит, её
отбрасывала Круглая Земля.

10. КОНЕЦ 15-СЕР.17в. – вошли в историю
как эпоха ВЕЛИКИХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОТКРЫТИЙ.

 11. август 1492
г.- экспедиция Х.Колумба. Из Испании через Атлантич. ок.
на поиски пути в Индию.(за золотом, серебром, пряностями).Он думал, что если
плыть от Европы на запад, можно достичь Азии, а затем и Индии. Октябрь –
прибытие к о-вам Центральной Америки. До конца жизни считал открытые земли –
Индия, а народ – индейцы. ЭТО БЫЛА ЕГО ОШИБКА.

 12. Америго  Веспуччи
– решив проверить земли – дал название им в честь себя.

13. 1497-1499г.г. – португалец Васко
да Гама – обогнув Афр. вышел к Инд.ок.Так был открыт  путь в Индию.

14. Афанасий Никитин
посетил Индию до Х.Колумба. Составил описание страны записки «Хожжение за 3
моря». 20 страниц-3части(путь в Индию, пребывание 2
г, обратный путь до Феодосии)   

 15. 1519-1522
г.- первое кругосветное путешествие Ф.Магеллана
(5кораблей – 265чел,вернулось – 1-18чел)          

 16. Знаменитый фламандский уч. Меркатор
первым распространил название «Америка» на северный континент и создал сборник
карт,названный «Атласом»(издан в 1595г.)

17.  XV11 век— ОТКРЫТИЕ
АВСТРАЛИИ  голландцами (ЯНЦ, ТОРРЕС, ТАСМАН)

28 ноября 1608
г. к Южному материку отправился Виллем Янсзон, более известный под
сокращенным отчеством Янц. В начале 1606
г. обойдя с севера остров Ай и Ару, он достиг «Болотистой земли»
(юго-западного берега Новой Гвинее у 6 ю.ш.), проследил ее на 400
км до 8 ю.ш.

Потом пересек центральную часть
Арафурского моря и наткнулся на западный берег полуострова Кейп-Йорк. Продолжая
движение к северу проследовали побережьем этого острова до северной
оконечности, длина открытой части австралийского полуострова, которую Янц
окрестил Новой Гвинее, сост. около 350
км

  Луис Ваэс Торрес
(1560-1614) 3 октября 1606 г. лишь увидел в отдалении берег Австралии, что было
спустя 4 месяца, открыл южн.берег Новой Гвинеи, проплыв между Н. Гвинеей и
Австралией. Пролив назван его именем.

ПЕРВАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ ТАСМАНА: ОТКРЫТИЕ
ВАНДИМЕНОВОЙ ЗЕМЛИ, НОВ. ЗЕЛАНДИИ И О-ВОВ ТРОП.ОК.

В 1642
г. небольшая экспедиция (110 чел.) во главе с Абелем Тасманом направилась из
Банталии на о. Маврикий. 8 октября 1642
г. Тасман отплыл от о. Маврикия на юг, а затем на восток 44-49 ю. ш. Потом
Тасман повернул на северо-восток и 24 ноября открыл у 42 25 ю.ш. высокий берег,
названный им Вандименовой Землей (теперь Тасмания). После
девятидневного плавания в восточном направлении через акваторию, позже
названную Тасмановым морем, 13 декабря 1642
г. у 42 10 ю.ш. голландцы увидели — Южные Альпы Южного острова Новой Зеландии.

Шесть недель потребовалось Тасману на
преодоление 2100 км. 1 апреля Тасман подошел к юго-восточной части о. Новая
Ирландия и через восемь дней обогнул ее и о. Лавонгай с севера, повторив
открытие Ле-Мера и Схаутена. Он пересек в меридиональным направлении
Новогвинейское море и утром 13 апреля усмотрел гористый о. Новая Британия.

ВТОРАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ ТАСМАНА: НОВАЯ ГОЛЛАНДИЯ
— ЕДИНЫЙ МАТЕРИК

29 января 1644
г. маленькая флотилия (111 чел.) Тасмана вышла из Баталии в восточном
направлении. Из чертежа, освещающего голландские открытия Австралии, видно, что
суда Тасмана провели непрерывную съемку южного берега Новой Гвинее на
протяжении 750 км от 7 до 9 ю. ш., завершив открытие залива Карпентария. Все
побережье залива показано непрерывной линией.

Тасман и Вискер нанесли на точную для того
времени карту побережье Северной и Западной Австралии — приблизительно от
пункта на 12 ю.ш., 137 в.д. до 23 45 ю.ш., 113 30 в.д.

4 августа 1644
г. Тасман вернулся в Банталию.

18. НАЧАЛО 19 ВЕКА
– изучение природы внутренних частей материков.

Во многих странах создаются географические
общества.

1845г. Россия,Санкт-Петербург,создано
Русск. Геогр.  общество исследует центральную часть АЗИИ.

Шокан Уалиханов—
первый каз.уч. внес большой вклад в изучение Ср. и Центр.Азии. Он первый
исследовал зап.часть Ц.Азии-КАШГАРИЮ (она была белое пятно-неизв.земля).

19. СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОГР.
ИССЛЕДОВАНИЯ. 2половина 20века.

Как была открыта Антарктида 
и достигнут Южный полюс?

В своих воспоминаниях Джеймс Кук писал: «Я
обошел океан Юж­ного полушария на высоких широтах и совершил это таким обра­зом,
что неоспоримо отверг возможность существования матери­ка, который если и может
быть обнаружен, то лишь близ полюса, в местах, недоступных для плавания».

Менее чем через 50 лет это утверждение
было полностью опро­вергнуто русскими мореплавателями Фаддеем
Фаддеевичем Бел­линсгаузеном и Михаилом Петровичем Лазаревым. В 1820
г. ко­рабли под их командованием подошли на расстояние всего в несколько
километров к берегам Антарктиды. Таким обра­зом, был открыт последний материк
Земли.

И, прежде всего манил к себе Южный
полюс, расположенный почти в центре Ан­тарктиды. Однако его достигли лишь
спустя девяносто лет после открытия Антарктиды при довольно трагических
обстоятельствах.

В природном отношении Ю. полюс ничем не
отличается от окружающей территории. Это точка в ледяной пустыне, кото­рая
простирается на сотни км вокруг. И все же в нашем воображении это совершенно
особая точка з.ш. Здесь про­ходит з.ось, и сходятся все меридианы. Здесь нет ни
востока, ни запада, а всюду — север.

В октябре 1911
г., когда в Ю. полушарии была весна, на
штурм полюса примерно в одном и том же направлении вышли 2 экспедиции. Одну
возглавлял норвежец Руаль Амундсен, др- англичанин Роберт Скотт.
Обеим группам предстояло пре­одолеть без малого 2500
км.

Амундсен на собачьих упряжках сравнительно
быстро достиг полюса и вернулся в базовый лагерь. Скотт, к великому своему
разочарованию, пришел к полюсу на месяц позже норвеж­цев. Скотту очень трудно
далась дорога к поставленной цели, а возвращение и вовсе завершилось трагичес­ки
— экспедиция пропала. Тела Скотта и его товарищей несколько месяцев спустя
нашла поисковая партия на расстоянии одного дня пути до склада с
продовольствием и горючим. В найденных днев­никах Скотта есть такая запись: «Мы
шли на риск. Обстоятельства роковым образом повернулись против нас… Никто на
свете не мог ожидать той температуры и того состояния пути, какие мы встре­тили
в это время года. У нас довольно регулярно днем было -34 °С, ночью -44 °С при
постоянном противном ветре…»

20.  В нач.20 века началось
изучение ОКЕАНА. Эти изучения привели к важным научным открытиям.
(обнаруж. подводн. хребты и желоба). Н-р: Срединно — Атлантический
хребет-18тыс.км.

21.  ТУ-134 и ТУ-154 облетят з.шар
за 45-55часов,Космический корабль-за 1,5часа. Пешеход – 5лет.

— Как сегодня собирают информацию о
Земле?

Еще 100 лет назад для того, чтобы узнать о
неизвестных землях, на­до было самому направиться туда — на судне или пешком.
После того как был изобретен самолет, возникла авиаразведка.

Непрерывное наблюд-е за поверхностью З.
стало возможным с созданием искусств. спутни­ков Земли — космических
аппаратов, постоянно обра­щающихся вокруг нашей планеты. Русское
слово спутник вошло во все языки мира и теперь везде понимается без перевода. А
12 апреля 1961 г. был совершен и 1 пилотируемый полет: 1 в мире
космонавтом был русский, уроженец Смоленской области Ю.А. Гагарин.

Спутники собирают огромное кол-во информа­ции. 
Информация, получаемая со спутников и космич. кораблей, позволяет исслед-ть
пов-сть З.

Откуда получают и где хранят
географическую информацию?Источники
географической информации- карты и атласы. На них нанесено все то, что чел-во
открыло на З. за века. Изучая географию, вы будете знакомиться с разными видами
карт.

Источники географической информации

Интернет, Путеводители,  Книги, Газеты,
Журналы  Географические информационные системы

Графические карты, атласы, Справочники,
энциклопедии

Возможно кто-то из вас, сегодняшних
учеников станет ученым,  геологом- разведчиком, вулканологом, океанологом или
космонавтом и внесет свой вклад в дело изучения природы. Кем бы вы ни были  вы
всегда должны  знать по каким законам живёт наша планета, беречь её, улучшать и
преобразовывать для себя и будущих поколений.

ГЕОГРАФИЯ — ИНТЕРЕСНЕЙШАЯ НАУКА,
НЕОБХОДИМАЯ ЛЮДЯМ. ЕЩЕ МНОГО НЕИЗВЕСТНОГО ЕСТЬ В РАЗВИТИИ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА,
ПОЭТОМУ НУЖНЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ О МЕНЯЮЩЕМСЯ МИРЕ.

 И Т О Г:
Вы познакомились с новым предметом, узнали, что изучает география.

                  География древняя наука.
Вы узнали, как накапливались знания о земле.

             Как вы думаете, какое
значение география имеет для  человека, или какие задачи решают географы?   

Домашнее задание:
§ 1,2. На к\к нанести маршруты экспедиций.

НАСА Науки о Земле | Управление научной миссии

Обсерватория системы Земли НАСА

НАСА разрабатывает Обсерваторию системы Земли, ядром которой являются пять спутниковых миссий, предоставляющих важные данные об изменении климата, суровой погоде и других стихийных бедствиях, лесных пожарах и глобальном производстве продуктов питания.

Эти наблюдения ответят на самые насущные вопросы о нашей изменяющейся планете, как определено в Десятилетнем обзоре наук о Земле 2017 года, проведенном Национальными академиями наук, инженерии и медицины. Ядро обсерватории будет сосредоточено на пяти областях: аэрозоли; Облака, конвекция и осадки; Массовое изменение; поверхностная биология и геология; и поверхностная деформация и изменение. В соответствии с рекомендациями академий НАСА дополнит ядро ​​за счет выбранных на конкурсной основе миссий «Исследователь Земли», чтобы внедрить инновации и провести дополнительные высокоприоритетные наблюдения.

Каждая из миссий проведет важные измерения состояния окружающей среды. Вместе, как единая обсерватория, НАСА будет иметь целостное трехмерное изображение Земли, чтобы лучше понять, как сложные системы нашей планеты работают вместе, и улучшить нашу способность предсказывать, как может измениться наш климат. Стратегия НАСА в области науки с открытым исходным кодом является ключом к объединению данных этих миссий в единую обсерваторию, чтобы помочь понять Землю как систему и ускорить нашу способность использовать это понимание. Эти наблюдения будут лучше информировать лиц, принимающих решения, о том, как меняется наша планета, с большей точностью в ранее невообразимых масштабах — от целых континентов до отдельных деревьев, от атмосферы до коренных пород.

Узнайте больше об обсерватории системы Земли НАСА.

Реакция Отдела наук о Земле НАСА на COVID-19

Во время пандемии Отдел наук о Земле НАСА (ESD) продолжал собирать данные наблюдений за Землей, фиксируя изменения в системах нашей планеты, особенно в ответ на изменения в человеческой поведение во время социального дистанцирования и связанных с ним отключений.

Узнайте больше о научных данных и исследованиях ESD, связанных с пандемией, и ознакомьтесь с изменениями на COVID-19 НАСА.приборной панели и на глобальной информационной панели, созданной НАСА, ЕКА и ДЖАКСА.

О NASA Earth Science

Миссии NASA Earth Science Division (ESD) помогают нам понять взаимосвязанные системы нашей планеты, от глобального масштаба до мельчайших процессов.

ESD предоставляет технологии, опыт, глобальные наблюдения и приложения, которые помогают нам отображать бесчисленные связи между жизненно важными процессами на нашей планете и климатическими последствиями происходящих природных и антропогенных изменений.

Используя наблюдения со спутников, приборов на Международной космической станции, самолетов, воздушных шаров, кораблей и на суше, исследователи ESD собирают научные данные о движении и составе атмосферы нашей планеты; земельный покров, землепользование и растительность; океанские течения, температуры и жизнь в верхних слоях океана; и льда на суше и на море. Эти наборы данных, охватывающие даже самые отдаленные районы Земли, находятся в свободном и открытом доступе для всех.

ESD предлагает сквозную разработку, запуск, сбор данных, анализ и применение своих миссий, в том числе с партнерами в США и международном правительстве, а также в частном секторе. ESD также спонсирует исследования и расширяет научно-техническое образование учащихся всех возрастов, вдохновляя следующее поколение исследователей.

Для ученых, изучающих системы Земли, каждый день — это День Земли

Офис
Наука

22 апреля 2021 г.

Моделирование

с использованием Энергетической экзафлопсной модели системы Земли (E3SM) может помочь ученым понять, что произошло в прошлом, и сделать оценки будущего планеты.

Изображение предоставлено E3SM

Антарктические ледяные щиты врезаются в океан. Облака мчатся по небу Среднего Запада. Газы амазонских деревьев разлетаются на сотни миль. Лесные пожары бушуют на американском Западе. В Оклахома-Сити поднимается экстремальная жара. В Техасе бушуют разрушительные зимние бури.

Все это связано с климатом и, следовательно, с энергией. Управление науки Министерства энергетики собирает и анализирует данные о климате и других системах Земли, чтобы мы могли понять их взаимозависимость с производством и использованием энергии. Компьютерное моделирование Земли может помочь нам лучше понять, как баланс углерода, круговорот воды и экстремальные погодные явления меняются перед лицом изменения климата. Они также могут помочь нам лучше понять, что это значит для наших сообществ, особенно для наиболее уязвимых. Эта информация может помочь нам решить, как сделать энергетические системы более устойчивыми, экономически обоснованными и экологически устойчивыми. В этот День Земли мы чествуем ученых и их исследования, которые каждый день способствуют нашему пониманию этих систем.

Первым шагом к лучшему пониманию систем Земли является сбор данных о них. Это не всегда так просто.

Одним из примеров является проект MOSAiC, в ходе которого ледокол был намеренно вморожен в Северный Ледовитый океан. Это позволило им собирать круглогодичные данные из этого важного региона. Наряду с рядом других федеральных агентств и университетов исследователи, поддерживаемые Управлением науки и его пользовательским центром по измерению атмосферной радиации, собирали наблюдения за облаками, погодой и морским льдом.

На Аляске исследователи из университетов и национальных лабораторий Министерства энергетики США проводят полевые исследования в таких же жестоких условиях. Они смотрят, как изменение климата влияет на скорость таяния вечной мерзлоты. Поскольку температура в Арктике растет в два раза быстрее, чем в остальном мире, а вечная мерзлота хранит большую часть земного углерода, таяние вечной мерзлоты может значительно ускорить изменение климата.

В Амазонии ученые при поддержке Управления науки проводят наблюдения по всему пологу леса, чтобы собрать информацию о газах, выделяемых огромными деревьями. Эти газы влияют на формирование облаков и энергетический баланс Земли. Другие усилия включают полеты самолетов в штормы, приближающиеся к Калифорнии, изучение огромных облачных систем на юге Великих равнин и оценку того, как загрязнение воздуха с наветренной стороны может повлиять на свойства облаков на Азорских островах.

Все эти данные, а также интенсивные наблюдения за изменением гидрологии и экосистем в водоразделах используются в компьютерных моделях, которые предсказывают изменения в системах Земли с течением времени.

Главной моделью системы Земли, разработанной Министерством энергетики США, является экзамасштабная модель системы Земли энергии, или E3SM. Объединяя атмосферу, океаны и сушу в единую систему, он показывает, как взаимодействуют эти различные компоненты. Он также показывает, как изменения климата и землепользования могут иметь каскадные и неожиданные последствия для этих систем. Например, потепление океанов и таяние ледников, таких как Западно-Антарктический ледяной щит, приводят к повышению уровня моря. E3SM и его подмодели ледяного щита предназначены для лучшего прогнозирования этих событий, которые способствуют уязвимости побережья. В частности, E3SM уникален тем, что он создан для использования преимуществ будущих экзафлопсных суперкомпьютеров Министерства энергетики США, которые будут намного быстрее, чем современные компьютеры.

Конечная цель разработки этих моделей системы Земли состоит в том, чтобы продвигать науку и расширять возможности лиц, принимающих решения, с помощью научных данных. Прогнозы того, как экстремальные погодные условия, повышение уровня моря и засухи повлияют на энергетическую инфраструктуру, сельское хозяйство и жилье, могут помочь людям планировать будущее. С его помощью можно принимать решения по планированию ветряных электростанций, выращиванию сельскохозяйственных культур для производства биотоплива и прогнозированию всплесков потребления электроэнергии. Он может даже направлять национальную климатическую политику.

По мере того, как модели земных систем создают модели с все более и более высоким разрешением, они становятся все более точными и полезными. Недавние исследования показали, что E3SM может быть ценным инструментом для моделирования тропических циклонов, включая их штормовые нагоны и наводнения. Многоотраслевые модели, включающие поведение человека, дополнительно освещают эти связи и возможные результаты. Исследователи из национальных лабораторий Министерства энергетики работают с сообществами, особенно с уязвимыми сообществами, наиболее пострадавшими от изменения климата, чтобы сделать эти модели систем Земли максимально полезными.

Наша Земля представляет собой набор сложных взаимосвязанных систем. Исследователи, поддерживаемые Управлением науки Министерства энергетики США, делают все возможное, чтобы разгадать тайны изменения климата и науки о системе Земли и помочь нам спланировать будущее планеты, на которой мы все живем.