Étiquette : NASA

Des drones pour mesurer les gaz volcaniques // Drones to measure volcanic gases

Les drones sont de plus en plus populaires de nos jours et ils sont utilisés dans différents domaines d’activités, depuis la géologie jusqu’à l’agriculture. Certains d’entre eux trouvent également des applications sur les volcans, même si la présence de gaz agressifs et de turbulences dans les cratères rendent leur utilisation difficile, avec le risque de perdre cet équipement coûteux. Jeannie Curtis sur Facebook a attiré mon attention sur un article concernant l’utilisation de drones pour mesurer le dioxyde de carbone près d’un volcan actif au Costa Rica.
Black Swift Technologies (BST)*, une société d’ingénierie basée à Boulder (Colorado), a annoncé qu’elle avait mis en place un partenariat avec le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA pour effectuer des mesures de dioxyde de carbone (CO2) sans l’air au moyen d’un drone capable de survoler la canopée à proximité d’un volcan actif.
En mesurant l’évolution des gaz volcaniques émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans actifs, le JPL espère mieux comprendre le fonctionnement des volcans, anticiper les éruptions et avertir les populations.
Les vols ont été effectués au Costa Rica en janvier 2018. Les scientifiques ont utilisé le drone Black Swift S2 de chez BST, équipé de capteurs conçus pour mesurer le CO2 et la vapeur d’eau émis par le volcan. Les prochains vols du Black Swift S2 incorporeront des capteurs capables de mesurer le méthane, l’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre, ainsi qu’un néphélomètre pour évaluer la taille et la répartition des particules volcaniques, ainsi que des sondes atmosphériques pour analyser la pression, la température et l’humidité.
Selon les partenaires, les premiers vols ont démontré qu’un drone spécialement conçu peut mesurer avec précision (contrairement aux satellites) les éléments présents dans les panaches de gaz émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans – y compris ceux masqués par la canopée – pour quantifier les cycles de vie des volcans.
Un drone peut atteindre et se déplacer dans des endroits difficilement accessibles avec plus d’efficacité que le personnel au sol ou les aéronefs coûteux avec un pilote à leur bord. Le but des premiers vols était, dans un environnement difficile, d’utiliser un drone capable de suivre les contours de la canopée autour d’un volcan afin d’échantillonner les gaz horizontalement et verticalement. Cela permet d’obtenir des données en temps réel sur la variation du panache éruptif par rapport à l’altitude. Le drone est plus performant que les satellites qui ne peuvent calculer qu’une valeur moyenne sur tout le panache.
Les scientifiques du JPL peuvent programmer le Black Swift S2 en quelques minutes pour calculer la zone à explorer, puis commencer à collecter des données pour analyse immédiate et prise de décision. La fonction de pilotage automatique à bord du drone permet de le piloter à la fois en AGL (hauteur variable autonome suivant terrain) et en MSL (hauteur quasi constante). De plus, la conception modulaire du compartiment de la charge utile du Black Swift S2 permet une rotation rapide entre les circuits de vol, ce qui permet aux scientifiques de changer ou d’étalonner rapidement la charge utile du capteur ou de remplacer des composants. La société BST ajoute que les opérations de contrôle et la cartographie des missions sont effectuées à partir d’une simple tablette Android  sur laquelle on a chargé le logiciel SwiftTab de chez BST.
Source: Unmanned Aerial.

* Plus de détails sur les produits Black Swift à cette adresse: http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

———————————————

Drones are getting are and more popular these days and they are used in different fields of activities ranging from geology to agriculture. Some of them are also used on volcanoes, even though the presence of aggressive gases and turbulences within the craters make their use difficult, with the risk of losing this costly equipment. Jeannie Curtis on Facebook has drawn my attention to an article about the use of drones to measure carbon dioxide close to an active volcano in Costa Rica.

Black Swift Technologies (BST), a specialized engineering firm based in Boulder, Colorado, has announced a successful collaboration with NASA’s Jet Propulsion Laboratory (NASA/JPL) to capture airborne carbon dioxide (CO2) measurements via a small unmanned aircraft system (sUAS) over the forest canopy near an active volcano.

By measuring and monitoring the prevalence of volcanic gases emitted from the vents and fractures of active volcanoes, NASA/JPL hopes to better understand how volcanoes work and improve volcano eruption planning and warning capabilities.

The flights were conducted in Costa Rica in January. They used BST’s Black Swift S2 drone, equipped with sensors designed to measure CO2 and water vapour being emitted by the volcano. Future flights of the Black Swift S2 will incorporate sensors capable of measuring methane, hydrogen sulfide and sulphur dioxide, as well as a nephelometer to assess volcanic particle size and distribution, coupled with atmospheric probes to analyze pressure, temperature, humidity.

According to the partners, the flights demonstrated that a purpose-built sUAS can more accurately measure (as opposed to satellites) the compounds present in gas plumes released from vents and fractures all around volcanoes – including those obscured by tree canopy – to help quantify the life cycles of volcanoes.

A drone can go places more effectively than ground personnel or costly manned aircraft. The goal was to deploy an sUAS in a challenging environment that was capable of following the contours of the forest canopy around a volcano to sample gases horizontally and vertically to obtain real-time data on how a plume varies over altitude, as opposed to satellite observations which might just capture an average value over its entire column.

NASA/JPL scientists can program the Black Swift S2 in minutes to calculate the area under review and then begin collecting data for immediate analysis and decision-making. The autopilot function aboard the drone allows to deploy the drone at both AGL (autonomous variable height following terrain) and MSL (near constant height). Additionally, the modular design of the payload compartment of the Black Swift S2 provides for quick turn-around between flight deployments, enabling scientists to quickly change out or calibrate the sensor payload or to replace components. BST adds that mission monitoring and mapping are done from a handheld Android tablet loaded with BST’s SwiftTab software.

Source: Unmanned Aerial.

More details on the Black Swift products at this address: : http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

Source: Black Swift Technologies

 

Accélération de la hausse du niveau des océans // Sea level rise is accelerating

Selon une nouvelle étude récemment publiée dans la revue Proceedings (= Comptes-rendus) de l’Académie Nationale des Sciences, la hausse du niveau des océans s’est accélérée au cours des dernières décennies et n’a pas été progressive comme on avait tendance à la croire. L’étude s’est basée sur 25 ans de données fournies par les satellites de la NASA et de l’Agence Spatiale Européenne. Cette accélération, due principalement à la fonte intense du Groenland et de l’Antarctique, pourrait multiplier par deux la hausse totale du niveau de la mer d’ici à 2100.
Au train où vont les choses, le niveau de la mer augmentera de 65 centimètres d’ici à 2100, ce qui sera largement suffisant pour causer des problèmes importants aux villes côtières. L’un des auteurs de l’étude a déclaré: « Il s’agit certainement d’une estimation en dessous de la vérité ; en effet, notre extrapolation suppose que le niveau de la mer continuera à s’élever dans le futur comme il l’a fait au cours des 25 dernières années, ce qui est fort peu probable. »
Les concentrations de plus en plus importantes de gaz à effet de serre dans l’atmosphère entraînent une augmentation de la température de l’air et de l’eau, avec une hausse du niveau de la mer qui se produit de deux façons. Premièrement, l’eau plus chaude se dilate et cette «expansion thermique» de l’océan a contribué à environ la moitié des 7 centimètres de hausse moyenne du niveau de la mer au cours des 25 dernières années. Deuxièmement, l’eau de fonte de la glace sur Terre se déverse dans l’océan, ce qui contribue également à faire s’élever le niveau de la mer à travers le monde.
Ces hausses du niveau des océans sont évaluées à l’aide de mesures altimétriques satellitaires depuis 1992, notamment par les missions des satellites Topex / Poséidon, Jason-1, Jason-2 et Jason-3, gérées conjointement par plusieurs agences comme la NASA, le CNES, l’EUMETSAT et la NOAA. Le vitesse d’élévation du niveau de la mer depuis l’utilisation de ces satellites est passée d’environ 2,5 millimètres par an dans les années 1990 à environ 3,4 millimètres par an aujourd’hui.
«Les missions d’altimétrie Topex / Poseidon et Jason fournissent en informations l’équivalent d’un réseau mondial de près de 500 000 marégraphes, avec des données précises sur la hauteur de la surface de la mer tous les 10 jours depuis plus de 25 ans. Dans la mesure où l’on possède maintenant près de trois décennies de données, celles concernant la perte de glace terrestre au Groenland et en Antarctique apparaissent désormais dans les estimations mondiales et régionales du niveau moyen de la mer.
Même avec un ensemble de données s’échelonnant sur 25 ans, la détection de l’accélération de la hausse des océans n’est pas chose facile. Des épisodes tels que les éruptions volcaniques peuvent créer une variabilité. Ainsi, l’éruption du Pinatubo en 1991 a entraîné une diminution du niveau moyen de la mer à l’échelle mondiale, juste avant le lancement du satellite Topex / Poséidon. En outre, le niveau global des océans peut fluctuer en raison de phénomènes climatiques tels que El Niño et La Niña, qui influencent la température de l’océan et les régimes de précipitations sur Terre.
Les chercheurs ont utilisé des modèles climatiques pour tenir compte des effets d’éruptions volcaniques, ainsi que d’autres données pour déterminer les effets d’El Niño et La Niña, ce qui leur a permis de découvrir l’accélération de l’élévation du niveau de la mer au cours du dernier quart de siècle. L’équipe scientifique a également utilisé les données fournies par les marégraphes pour corriger les éventuelles erreurs dans les estimations altimétriques.
En plus de sa participation à des missions d’observation directe du niveau de la mer depuis l’espace, la NASA participe à un large éventail de missions et de campagnes sur le terrain et à des recherches qui contribuent à améliorer la compréhension des variations du niveau de la mer. Les campagnes aéroportées permettent d’effectuer des mesures sur les calottes glaciaires et les glaciers, tandis que la modélisation informatique améliore notre compréhension de la réaction de l’Antarctique et du Groenland face au réchauffement climatique.
En 2018, la NASA lancera deux nouvelles missions satellitaires qui seront essentielles pour améliorer les prévisions de variation du niveau de la mer. Un satellite continuera les mesures de la masse des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique, tandis qu’un autre effectuera des observations très précises du niveau des calottes glaciaires et des glaciers.
Source: NASA.

L’étude complète se trouve à cette adresse: http://www.pnas.org/content/early/2018/02/06/1717312115

——————————————

According to a new study recently published in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences, the global sea level rise has been accelerating in recent decades, rather than increasing steadily. The study is based on 25 years of NASA and European satellite data. This acceleration, driven mainly by increased melting in Greenland and Antarctica, has the potential to double the total sea level rise projected by 2100 when compared to projections that assume a constant rate of sea level rise,

If the rate of ocean rise continues to change at this pace, sea level will rise 65 centimetres by 2100, enough to cause significant problems for coastal cities. One of the researchers said: « This is almost certainly a conservative estimate. Our extrapolation assumes that sea level continues to change in the future as it has over the last 25 years. Given the large changes we are seeing in the ice sheets today, that’s not likely. »

Rising concentrations of greenhouse gases in Earth’s atmosphere increase the temperature of air and water, which causes sea level to rise in two ways. First, warmer water expands, and this « thermal expansion » of the ocean has contributed about half of the 7 centimetres of global mean sea level rise we have seen over the last 25 years. Second, melting land ice flows into the ocean, also increasing sea level across the globe.

These increases were measured using satellite altimeter measurements since 1992, including the Topex/Poseidon, Jason-1, Jason-2 and Jason-3 satellite missions, which have been jointly managed by multiple agencies, including NASA, CNES, EUMETSAT, and NOAA. The rate of sea level rise in the satellite era has risen from about 2.5 millimetres per year in the 1990s to about 3.4 millimetres per year today.

« The Topex/Poseidon/Jason altimetry missions have been essentially providing the equivalent of a global network of nearly half a million accurate tide gauges, providing sea surface height information every 10 days for over 25 years. As this climate data record approaches three decades, the fingerprints of Greenland and Antarctic land-based ice loss are now being revealed in the global and regional mean sea level estimates.

Even with a 25-year data record, detecting acceleration is challenging. Episodes like volcanic eruptions can create variability: the eruption of Mount Pinatubo in 1991 decreased global mean sea level just before the Topex/Poseidon satellite launch, for example. In addition, global sea level can fluctuate due to climate patterns such as El Niños and La Niñas which influence ocean temperature and global precipitation patterns.

The researchers used climate models to account for the volcanic effects and other datasets to determine the El Niño/La Niña effects, ultimately uncovering the underlying rate and acceleration of sea level rise over the last quarter century. The team also used tide gauge data to assess potential errors in the altimeter estimate.

In addition to NASA’s involvement in missions that make direct sea level observations from space, the agency’s Earth science work includes a wide-ranging portfolio of missions, field campaigns and research that contributes to improved understanding of how global sea level is changing. Airborne campaigns gather measurements of ice sheets and glaciers, while computer modelling research improves our understanding of how Antarctica and Greenland will respond in a warming climate.

In 2018, NASA will launch two new satellite missions that will be critical to improving future sea level projections. One satellite will continue measurements of the mass of the Greenland and Antarctic ice sheets; the other satellite will make highly accurate observations of the elevation of ice sheets and glaciers.

Source: NASA.

The complete study can be found at this address : http://www.pnas.org/content/early/2018/02/06/1717312115

Graphique montrant les dernières prévisions de hausse des océans jusqu’en 2100 (Source : University of Colorado-Boulder)

Quelques détails supplémentaires sur le climat de l’année 2017 // Some more details about the climate in 2017

L’année 2017 a été l’une des plus chaudes de l’histoire, classée en deuxième position par la NASA et en troisième par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
Les températures confirment la tendance de réchauffement de la planète, avec l’activité humaine et ses émissions de dioxyde de carbone comme cause principale.
Comme je l’ai écrit précédemment, l’année la plus chaude reste 2016, alors que 2015 se classe deuxième selon la NOAA et troisième selon la NASA, ce qui signifie que les trois dernières années sont les plus chaudes jamais enregistrées. Les six années les plus chaudes se trouvent toutes depuis 2010 et 17 des 18 années les plus chaudes ont eu lieu depuis 2001.
Selon la NASA, en 2017 la température moyenne de notre planète – terre et océan – a été de 0,9°C au-dessus de la moyenne du 20ème siècle. Cela se situe à plus de la moitié de l’objectif ambitieux de limiter le réchauffement à 1,5°C fixé dans l’accord de Paris en 2015.
La légère baisse des températures cette année s’explique en partie par la présence de La Niña, qui a débuté fin 2016 et a duré jusqu’en 2017, alors qu’un important épisode El Niño a prévalu au cours des années 2015 et 2016.
La NASA et la NOAA indiquent avec beaucoup d’inquiétude que la glace de mer continue son déclin, à la fois dans l’Arctique et l’Antarctique. L’Antarctique, qui atteignait des niveaux records il y a quelques années, a connu une baisse de glace record en 2017, avec près de 400 000 kilomètres carrés de moins que le record de déficit précédent établi en 1986.
Dans l’Arctique en 2017, l’étendue de la glace de mer a été la deuxième plus faible depuis le début des relevés en 1979, juste derrière 2016. A noter que la glace de mer a connu son plus bas niveau jamais observé pendant les mois d’hiver de janvier à mars 2017.
Les températures plus chaudes que la normale à travers la planète ne signifient pas qu’il y a eu un manque de neige. Dans l’hémisphère nord en 2017, l’étendue moyenne de la couverture neigeuse a été la plus grande depuis 1985 et la huitième plus grande depuis le début des relevés en 1968.
L’année 2017 a également été marquée par un certain nombre d’événements météorologiques extrêmes, notamment un nombre record d’ouragans majeurs qui ont frappé les États-Unis et les Caraïbes. Ce fut l’année la plus coûteuse de toute l’histoire des États-Unis.en matière de catastrophes météorologiques. Une prochaine note développera ce sernier point
Sources: NASA et NOAA.

—————————————

2017 was one of the hottest years on record, ranked as the second-warmest by NASA and third-warmest by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Thus, the findings continue the planet’s long-term warming trend that is driven predominately by human activity through carbon dioxide emissions.

As I put it before, the hottest year on record remains 2016, while 2015 ranks second according to NOAA and third by NASA, which means the top three years have been the most recent three. The six hottest years have all occurred since 2010 and 17 of the 18 hottest years on record have occurred since 2001.

According to NASA, the globally averaged temperature of the land and ocean was 0.9˚C above the 20th century average. This puts us well over halfway to the ambitious target of limiting warming to 1.5˚ C set in the 2015 Paris Climate Agreement.

The slight downturn in temperatures this year can be partially explained by the presence of La Niña, which began in late 2016 and lasted into 2017 and returned late in the year, whereas a significant El Niño was in place during portions of 2015 and 2016.

Both NASA and NOAA warn that sea ice continues its declining trend, both in the Arctic and Antarctic. The Antarctic, which was trending at record high levels just a few years ago, reached a record low during 2017, with ice covering nearly 400,000 fewer square kilometres than the previous record low set in 1986.

In the Arctic, sea ice extent was the second-lowest since records began in 1979, behind only 2016, though record low sea ice was observed during the winter months of January-March.

Temperatures significantly warmer than normal around the planet did not mean there was a lack of snow, however. In the northern hemisphere, the average snow cover extent was the largest since 1985 and the eighth largest since records began in 1968.

2017 also featured a number of extreme weather events, most notably the record number of major hurricanes impacting the US and Caribbean, which led to the costliest year for weather disasters in US history. A next post will develop this point.

Sources: NASA & NOAA.

Anomalie de température en 2017 par rapport à la moyenne 1981-2010 (Source : NOAA)

Climat: Une bataille de chiffres stérile // Global climate: A useless war of figures

Dans une note publiée le 18 janvier 2018, j’indiquais que – selon l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) – 2017 a été la deuxième année la plus chaude jamais enregistrée, juste après 2016. Ce fut aussi l’année la plus chaude sans l’influence d’El Niño. Ces faits viennent d’être confirmés par la NASA, alors que la NOAA prétend que 2017 arrive en troisième position. Toutefois, toutes les agences s’accordent pour dire que 2017 a été l’année la plus chaude sans l’influence d’El Niño. À titre de comparaison, 1998 a été une année record car elle coïncidait avec un très fort épisode El Niño, mais la température de 2017 dépasse maintenant allègrement les relevés de 1998.
La différence entre les deux agences gouvernementales américaines vient du fait qu’elles utilisent des méthodologies différentes pour calculer les températures globales. Cependant, quel que soit le type de mesures, les quatre dernières années constituent la période la plus chaude de leurs archives qui remontent à 138 années en arrière.
Selon la NOAA, 2017 a connu une température moyenne supérieure de 0,55 degrés Celsius à celle observée au 20ème siècle. Selon l’Institut Goddard pour les études spatiales de la NASA, 2017 a également été supérieure de 1,12 degrés Celsius aux températures de la fin du 19ème siècle. C’est la troisième fois de suite dans les archives de la NASA que les températures dépassent d’au moins un degré Celsius les températures à la fin du 19ème siècle.
Les climatologues de la NASA et de la NOAA s’accordent pour dire que la température record enregistré à nouveau en 2017 devrait attirer l’attention des chefs de gouvernements, y compris le président Trump, sur l’ampleur et l’urgence des risques que le changement climatique fait peser sur les populations du monde entier. La NASA et la NOAA, qui tiennent toutes deux des relevés indépendants de la température de la Terre, ont adopté ces dernières années une pratique consistant à annoncer conjointement leurs chiffres, même s’ils peuvent différer.
Source: Médias américains.

——————————————-

In a post released on January 18th 2018, I indicated that – according to the World Meteorological Organisation (WMO) – 2017 was the second hottest year ever recorded, just after 2016. It was also the hottest year without the influence of El Niño. These facts have just been confirmed by NASA, while NOAA reported 2017 was the third-warmest they have ever recorded. All agencies agree on the fact 2017 was the hottest year without the influence of El  Niño. As a comparison, 1998 was at the time a record year for global temperatures, as it coincided with a very strong El Nino, but 2017’s temperature now comfortably surpasses it.

The difference between the two U.S. government agencies comes from the fact that they use different methodologies to calculate global temperatures. However, by either standard, the 2017 results make the past four years the hottest period in their 138-year archive.

2017 achieved a temperature of 0.55 degrees Celsius above the average temperature seen in the 20th century, according to NOAA. 2017 was also 1.12 degrees Celsius above late 19th century temperatures, according to NASA’s Goddard Institute for Space Studies. It’s the third straight year in NASA’s records that temperatures have eclipsed 1 degree Celsius above temperatures in the late 19th century.

Both NASA and NOAA climatologists agree to say that the record temperature should focus the minds of world leaders, including President Trump, on the scale and urgency of the risks that people, rich and poor, face around the world from climate change. NASA and NOAA, which both keep independent records of the Earth’s temperature, have adopted a practice in recent years of jointly announcing their numbers, even though they can differ.

Source: American news media.

Source: Global-climat