一些新的货物今天正式在洛杉矶和檀香山之间航行，这是旨在了解云如何影响全球天气模式的大气研究探险的一部分。
892英尺长的“精神号”集装箱船，由Horizon Lines公司所有，现在是一间能源部移动实验室的所在地，该实验室旨在研究大气。这是该部门第二次进行此类实验，目的是获得更好的云数据，以改进全球气候模型。
“这将是同类型研究中历时最长的，”首席研究员、布鲁克海文国家实验室环境科学部门的大气科学家厄尼·刘易斯说。该项目名为MAGIC，将持续到2013年9月，合作者遍布全国，包括阿贡国家实验室和NASA的喷气推进实验室。
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该项目的名称反映了其历史以及目前在公海上的实验的合并。MAGIC代表“海洋ARM GPCI云调查”。ARM代表“大气辐射测量”。GPCI代表“GCSS太平洋横截面比较”。GCSS代表“GEWEX云系统研究”。GEWEX是“全球能量和水循环实验”。
基本上，这些仪器从下往上测量大气——特别是云——跟踪它们如何形成和消散。使用雷达、光谱仪和激光探测系统，这些系统被塞进构成第二个ARM移动设施（AMF2）的三个20英尺长的集装箱中，该设备将跟踪黑碳、气溶胶、云堆、臭氧、光传输、风速和温度。两位船上技术人员还将释放气象气球并监测50多个仪器。刘易斯说，这些数据可以帮助建模者更好地了解全球气候。
云对于理解大气行为方式尤为重要。它们将阳光反射回太空，捕获热量并携带水分，所有这些都可能产生矛盾的影响。像蓬松的、棉花糖般的积云；波浪状的层积云；以及高耸、雷鸣般的积雨云等不同类型的云，其行为方式也不同。
在这种情况下，研究人员正在调查太平洋上空的低层海洋边界层云。“我们对云和白云如何形成的方式没有很好的理解，尤其是在那个地区，”刘易斯说。“为了获得这种理解，我们需要的不仅仅是全球视野；我们需要非常详细的测量。”
“更接近行动”
曾在AMF2工作的喷气推进实验室研究员若昂·特谢拉解释说，现有的大多数全球气候模型没有足够的分辨率来解释云。许多模型将大气分解为100公里×100公里的方格，这对于反映云的形成方式来说太大了。
他说：“根本问题实际上是如何表示您无法明确建模的小规模过程，”他补充说，云是气候预测中不确定性的主要来源。
随着全球气候变化，云层也可能发生细微变化，从而在模型中产生不同的反馈和机制。“你不会有全新的云类型。它们大致相同，但占据不同的区域，”特谢拉说。
AMF2还将帮助验证来自其他来源（如卫星和飞机）的测量数据。特谢拉说，从云层上方进行的测量通常必须使用代理来查找温度和风速等信息。将这些数据与从海上向上进行的测量进行比较，可以使科学家更好地了解起作用的变量。
在海上跟踪这些参数也有助于填补另一个关键的信息空白。大多数大气测量站都在陆地上，但水覆盖了地球的三分之二，那里的空气循环和水分表现不同。MAGIC为研究人员提供了一个狭窄但重要的窗口，可以观察海洋上空的天空，他们可以将此推断到世界其他地区。
特谢拉说：“这使您能够进行更本地化的测量，更接近行动发生的地方。”
“一次机会部署”
但是，让海上实验室在波浪上工作而不影响测量是一个独特的挑战。“我们不得不调整一些基线仪器，”阿贡国家实验室AMF2的技术运营经理迈克尔·里奇说。他解释说，科学家们必须校准和调整探测器，以补偿船的运动。
他说：“许多传感器喜欢保持直线，它们喜欢垂直。” 为了使硬件始终指向正确的方向，研究人员将一些仪器安装在稳定的平台上，同时对其他仪器进行软件调整。含盐的海水喷雾会腐蚀金属，从而磨损传感器，因此技术人员必须密切关注其性能。
管理后勤也需要一些独创性。在公海上，如果某些东西损坏，则必须等到“精神号”返回港口才能修复，这大约每两周一次。此外，科学家们只有两天的时间窗口来下载数据并检查仪器，而此时该船正在洛杉矶装货。
里奇说：“这是一艘货船。我们只是搭便车而已。” “这是一次机会部署。无论我们是否在船上，它都会来回移动。”
尽管如此，这种安排仍提供了一些优势。阿贡国家实验室的气象学家妮基·希克蒙说：“以一小部分成本，我们就能够进行与实际研究船相同类型的研究。”
一旦“精神号”返回港口，研究人员将获得他们的第一批数据。这次任务的成功可能会刺激更多的海基气候研究，从而使科学家们更好地了解地球的大气未来。
经环境与能源出版有限责任公司许可，转载自Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500