อินฟราเรด ในบรรยากาศ เมื่อ 15 ปีก่อน เป็นเครื่องมือสำหรับผู้พยากรณ์อากาศ และนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศทั่วโลกโดยให้แผนที่ 3 มิติโดยละเอียดของชั้นสร้างสภาพอากาศของชั้นบรรยากาศการพยากรณ์อากาศที่มีความแม่นยำได้ช่วยชีวิตมนุษย์เป็นอินฟราเรดในบรรยากาศของนาซ่า
ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 15 ปีที่แล้วบนดาวเทียมอะควาของนาซ่า ทำให้ความแม่นยำในการพยากรณ์อากาศเพิ่มขึ้นอย่างมากภายในเวลาไม่กี่ปีด้วยการจัดทำแผนที่เมฆ 3 มิติ อุณหภูมิอากาศและไอน้ำตลอดสภาพอากาศ ซึ่งยังคงเป็นสินทรัพย์ที่มีค่าสำหรับนักพยากรณ์ทั่วโลกโดยส่งการสังเกตการณ์ 7 พันล้านรายการไปยังศูนย์พยากรณ์ทุกวัน
นอกจากจะช่วยในการคาดการณ์ที่ดีขึ้นแล้วอินฟราเรดในบรรยากาศยังทำแผนที่ก๊าซเรือนกระจก ติดตามการปล่อยภูเขาไฟและควันจากไฟป่าเพื่อวัดสารประกอบที่เป็นพิษเช่น แอมโมเนีย และบ่งชี้ภูมิภาคที่อาจเข้าสู่ภาวะแห้งแล้ง หลายคนอาจเคยสงสัยหรือไม่ว่า หลุมโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติการักษาได้อย่างไร
ประโยชน์เหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากอินฟราเรดในบรรยากาศมองเห็นความยาวคลื่นของรังสีอินฟราเรดในชั้นบรรยากาศได้มากกว่า และทำให้การสังเกตการณ์ในแต่ละวันมีมากขึ้นและมากกว่าระบบสังเกตการณ์ที่เคยมีมาก่อน อินฟราเรดในบรรยากาศจะเปิดตัวบอลลูนตรวจอากาศให้การสังเกตการณ์สภาพอากาศที่สำคัญที่สุด
เครื่องมือดาวเทียมอินฟราเรดรุ่นก่อนๆ สังเกตโดยใช้ช่องสัญญาณกว้างๆ ประมาณ 2 โหล ซึ่งมีค่าเฉลี่ยหลายความยาวคลื่นร่วมกัน ทำให้ความสามารถในการตรวจจับโครงสร้างสำคัญลดลง บอลลูนตรวจอากาศแบบดั้งเดิม ผลิตเพียงไม่กี่พันเสียง อุณหภูมิและไอน้ำต่อวัน เกือบทั้งหมดบนบก อินฟราเรดในบรรยากาศสังเกตความยาวคลื่นมากกว่าเครื่องมือรุ่นก่อนๆ ถึง 100 เท่า และสร้างเสียงได้เกือบ 3 ล้านเสียงต่อวัน ครอบคลุม 85 เปอร์เซ็นต์ของโลก
อินฟราเรดในบรรยากาศ สังเกตความยาวคลื่น 2,378 ของการแผ่รังสีความร้อน ในอากาศใต้ดาวเทียม นักวิทยาศาสตร์โครงการ”อินฟราเรด”ในบรรยากาศจากนาซ่า ได้กล่าวว่า การมีความยาวคลื่นมากขึ้น ช่วยให้เราได้โครงสร้างแนวตั้งที่ละเอียดยิ่งขึ้น ทำให้เราได้ภาพบรรยากาศที่คมชัดยิ่งขึ้น สภาพอากาศเกิดขึ้นในชั้นโทรโพสเฟียร์ ซึ่งสูง 7 ถึง 12 ไมล์ หรือ 11 ถึง 19 กิโลเมตร
รังสีอินฟราเรดส่วนใหญ่ที่ตรวจพบโดยอินฟราเรดในบรรยากาศ ก็มาจากชั้นโทรโพสเฟียร์เช่นกัน อินฟราเรดในบรรยากาศ ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่า เป็นความก้าวหน้าที่ยอดเยี่ยมอย่างรวดเร็ว เพียง 3 ปีหลังจากการเปิดตัวคอนราด ซีเลาเทนบาเคอร์ อดีตผู้บริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ เขากล่าวว่า อินฟราเรดในบรรยากาศให้การเพิ่มขึ้นที่สำคัญที่สุด ในการปรับปรุงการคาดการณ์ในเวลาของเรา
แรกเริ่มอินฟราเรดในบรรยากาศ เป็นผลิตผลของ Moustafa Chahine นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่า ในทศวรรษที่ 1960 เขาและเพื่อนร่วมงาน ได้เกิดแนวคิดในการปรับปรุงการพยากรณ์อากาศ โดยใช้เครื่องมือไฮเปอร์สเปกตรัม ซึ่งแยกรังสีอิน ฟราเรด และรังสีที่มองเห็นได้ออกเป็นแถบความยาวคลื่นหลายร้อยหรือหลายพันแถบ
เขาทำการบินต้นแบบทดลองบางส่วน ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 แต่อินฟราเรดในบรรยากาศ ยังไม่บรรลุผลจนกว่าความก้าวหน้าในการย่อขนาด ทำให้สามารถสร้างเครื่องมือที่มีความสามารถที่จำเป็น ซึ่งไม่หนักเกินไปที่จะเปิดตัว จากนั้นเขาซึ่งเสียชีวิตในปี 2554 กลายเป็นหัวหน้าทีมวิทยาศาสตร์ ของอินฟราเรดในบรรยากาศคนแรก
เครื่องมือนี้สร้างขึ้นโดยบีเออี ซิสเต็มส์ ซึ่งปัจจุบันตั้งอยู่ในเมืองแนชัว รัฐนิวแฮมป์เชียร์ ภายใต้การดูแลของห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น เป็น 1 ใน 6 เครื่องมือที่บินบนดาวเทียมอะควา ในกลุ่มดาวเทียมเอเทรน ด้วยอายุภารกิจที่วางแผนไว้เป็นเวลา 5 ปี ซึ่งมันยังคงแข็งแกร่งที่ 15 และคาดว่าจะคงอยู่จนกว่าอะควาจะหมดเชื้อเพลิงในปี 2565
มูลค่าของอินฟราเรดในบรรยากาศ ต่อการพยากรณ์อากาศถูกหาปริมาณ ในการทดลองหลายครั้งโดยศูนย์พยากรณ์ทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ศูนย์พยากรณ์สภาพอากาศระยะกลางแห่งยุโรป ได้ตรวจสอบรายละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบต่อการคาดการณ์ ของระบบสังเกตการณ์ต่างๆ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า ในหลายๆ สถานการณ์ อินฟราเรดในบรรยากาศมีหน้าที่ ในการลดข้อผิดพลาดในการคาดการณ์ได้มากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์
ซึ่งเป็นการปรับปรุงการคาดการณ์ที่ใหญ่ที่สุด สำหรับเครื่องมือดาวเทียมเครื่องเดียวในปี 2000 เขามองเห็นมากกว่าอากาศ นักวิทยาศาสตร์รู้เสมอว่า การวัดของอินฟราเรดในบรรยากาศ มีข้อมูลที่เกินกว่าที่นักอุตุนิยมวิทยาต้องการ สำหรับการพยากรณ์อากาศ ความยาวคลื่นสเปกตรัมที่เห็นนั้น รวมถึงบางส่วนของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความสำคัญต่อการศึกษาสภาพอากาศ
บทความอื่นที่น่าสนใจ ➠ ดวงจันทร์ ภูเขาไฟระเบิดเกิดขึ้นจากสาเหตุอะไร
