NASAは、1980年代に最初に衛星と航空機のイメージングを使用して、気候変動の研究に足を踏み入れました。 1991年の大規模な衛星ネットワークの打ち上げにより、その取り組みはより深刻になりました。また、2004年までに、この機関は気候科学に年間13億ドルを費やしていました。 現在、海洋から大気、極低温圏（地球の凍った部分）まで、あらゆるものを研究している12を超える宇宙船があります。 金曜日に、カリフォルニアのエドワーズ空軍基地から無人のGlobal Hawk航空機を発射すると、成層圏がそのリストに追加されます。
Airborne Tropical TRopopause EXperiment（ATTREX）と呼ばれるプロジェクトでは、成層圏の組成を制御する地球の表面から8〜11マイル上の大気の領域である熱帯対流圏界面層の湿度を調べます。 ATTREXの科学者によると、成層圏の湿度の小さな変化は気候に大きな影響を与える可能性があります。 「熱帯の対流圏界面における雲の形成は成層圏に入る空気の湿度を設定します」と主任研究員のエリック・ジェンセンは言い、熱帯の対流圏界面を通る経路は成層圏の化学組成に影響を与えると付け加えました。
グループは二酸化炭素やメタンなどの標準的な温室効果ガスの影響に焦点を合わせませんが、水蒸気は強力な温室効果ガスであり、成層圏内でのその変動性を理解することがグループの優先事項です。 科学者はこのギャップを埋めることで、成層圏の変化が地球規模の気候変動にどのように影響するかを予測できるようになり、気候変動の予測に使用される数学モデルの精度が向上すると考えています。
対流圏界面と成層圏は、これまで気候学者にとってとらえどころのないものでした。 「大気のこの部分を長い間サンプリングしたいと考えていました」とジェンセンは言います。 問題はアクセスでした—この種の研究を行うには、特殊な高高度航空機が必要です。
一度に最大31時間、大気中に最大65, 000フィート移動できるグローバルホークに入り、周囲の温度、雲、微量ガス、水蒸気、放射場、気象条件を測定できる機器が装備されています。 これらのすべてにより、ATTREXチームは地理的に広い範囲にわたってさまざまな条件をサンプリングできます。 2011年に実施された試験飛行により、Global Hawkとその計器は、熱帯を超える極寒（華氏マイナス115度）の温度に耐えることができることが示されました。
彼らは、航空機を赤道近くの太平洋上および中米の海岸から次の2か月間に6回送り、飛行中に地上から監視します。 「衛星から高速のリアルタイムデータを航空機から取得します」とジェンセンは言います。 「計器調査員は計器を監視および調整します。リアルタイムデータを使用して、飛行中の飛行計画を調整します。」
ATTREXは、NASAの新しいEarth Venturesプログラムによって開始された最初のプロジェクトの1つで、低コストから中コストのミッションに5年間の資金を提供します。 これは、以前の空中科学研究よりもはるかに長い時間であり、ATTREXの乗組員は、2014年の冬と夏にグローバルホークを再起動するために追加の時間を使用し、季節の変動を確認できるようにします。
より長い時間枠は、国際的な共同作業にも役立ちます。 2014年、ATTREXチームはグアムとオーストラリア北東部に進出します。 グアムでは、彼らは気候変動を研究するために低高度航空機を使用する英国の研究者と、G5で同様の研究を行っている全米科学財団のクルーとつながります。 「表面から成層圏までの測定値を取得します」とジェンセンは言います。 「そして、私たちは、地上レベルでの放射を成層圏の組成物の測定まで接続することができます。」
