คาร์บอนไดออกไซด์ สามารถใช้เครื่องมือในอวกาศเช่นอินฟราเรดในบรรยากาศ เพื่อตรวจคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศของโลก ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของโลก ได้เพิ่มขึ้นตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มีการพิสูจน์เรื่องนี้เป็นครั้งแรก โดยการวัดตัวอย่างด้วยความระมัดระวังจากยอดภูเขาไฟเมานาโลอา ในฮาวายและในทวีปแอนตาร์กติการะหว่างปี 1957 และ 1958

ตั้งแต่นั้นมานักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ตรวจวัดก๊าซที่จุดต่างๆ บนพื้นผิวโลก และแผนภูมิก็กลายเป็นบุคคลสมัยใหม่ที่เป็นสัญลักษณ์ เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ชะลอการเคลื่อนที่ ของความร้อนออกจากพื้นผิวสู่อวกาศ ปริมาณที่เพิ่มขึ้นจะทำให้โลกร้อนขึ้น สิ่งนี้ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่เป็นต้นเหตุ

ในภาวะโลกร้อน นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีใหม่ ในการวัดความเข้มข้นจากอวกาศ โดยการใช้เครื่องมือดาวเทียมสภาพอากาศที่เรียกว่า อินฟราเรดในบรรยากาศ ซึ่งเขาเริ่มทำงานเมื่อปลายทศวรรษ 1960 เครื่องมือดาวเทียมที่ใช้งานนั้นขึ้นอยู่กับการใช้อุณหภูมิอากาศในอดีต เพื่อทำการวัดอุณหภูมิอากาศ

ในปัจจุบันซึ่งเคยหาวิธีวัดอุณหภูมิอากาศบนดาวพฤหัส โดยที่ไม่รู้ล่วงหน้า นอกเหนือจากเคมีพื้นฐาน เขาประสบความสำเร็จในการบินทดสอบเครื่องบินต้นแบบ เพียงไม่กี่ครั้งในปี 1975 แต่ต้องใช้เวลาจนถึงปี 2002 เพื่อนำอินฟราเรดในบรรยากาศขึ้นสู่อวกาศ ปัจจุบันมีดาวเทียมที่ใช้ร่วมกับเครื่องมืออื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพยากรณ์อากาศ และการศึกษาวัฏจักรอุทกวิทยาของโลก

อินฟราเรดในบรรยากาศ ทำหน้าที่วัดแสงอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศดูดซับอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิว แล้วแผ่รังสีอีกครั้ง ที่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่าเล็กน้อย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ก๊าซเรือนกระจก ทำหน้าที่เป็นก๊าซเรือนกระจก ความถี่ที่แน่นอนที่ปล่อยออกมา ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ดังนั้นจึงสามารถนำข้อมูลอินฟราเรดที่ส่งกลับมายังโลก และใช้กระบวนการผกผันทางคณิตศาสตร์ เพื่อเปลี่ยนเป็นอุณหภูมิได้ หรือค่อนข้างคอมพิวเตอร์ทำอย่างนั้น โดยส่งการวัดประมาณสามล้านรายการกลับมายังโลกทุกวัน ดังนั้นระบบอัตโนมัติ จึงจัดการกระบวนการผกผัน

ในช่วง 2 ถึง 3 ปีแรกในวงโคจร โดยให้ความสำคัญกับการทำให้แน่ใจว่า เครื่องมือนี้ทำหน้าที่พยากรณ์อากาศได้อย่างเหมาะสม เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์บนโลก สามารถสอบเทียบได้ก่อนการใช้งานแต่ละครั้ง แต่เมื่อเครื่องมืออย่างอินฟราเรดในบรรยากาศ ถูกยิงออกไปในอวกาศ การพิสูจน์ว่า เครื่องมือยังคงให้ข้อมูลที่ถูกต้องนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย

โดยมีเป้าหมายที่สูงมาก สำหรับอินฟราเรดในบรรยากาศ มีการถกเถียงกันว่า โลกกำลังอุ่นขึ้น เนื่องจากภาวะโลกร้อนหรือไม่ เนื่องจากเครื่องมือดาวเทียมที่ใช้งานก่อน อินฟราเรดในบรรยากาศไม่เคยออกแบบมา เพื่อความเสถียรในระยะยาวและปรับเทียบมาอย่างดี ดังนั้นสมาชิกในทีมวิทยาศาสตร์ ที่ห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่น

จึงต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะสรุปข้อมูลอุตุนิยมวิทยา และเปลี่ยนไปใช้คาร์บอนไดออกไซด์ เห็นได้ชัดว่า อินฟราเรดในบรรยากาศ สามารถวัดก๊าซได้กล่าวว่า ข้อมูลทั้งหมดอยู่ในสเปกตรัม ดังนั้นต้องหาวิธีดึงข้อมูลออกมา มีผู้สนับสนุนที่แข็งแกร่งคนหนึ่งที่นาซ่า ซึ่งเป็นผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ แต่เขาไม่สามารถให้เงินพวกเขาได้มากพอ ที่จะให้ทุนแก่นักศึกษาดุษฎีบัณฑิต

เพราะส่วนใหญ่ต้องมาจากเงินที่จัดสรรให้กับภารกิจ ซึ่งมุ่งเป้าไปที่สภาพอากาศ การวัดคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเรื่องทางเคมี ไม่ใช่สภาพอากาศ ดังนั้นคณะนักวิทยาศาสตร์ที่ตัดสินว่า ใครได้เงินจึงไม่สนใจที่จะให้ทุนสนับสนุน ในที่สุดเขาก็ได้รับเงินเพิ่มขึ้นเล็กน้อย จากกองทุนตามดุลยพินิจ เพื่อสร้างซอฟต์แวร์คาร์บอนไดออกไซด์ ทีมงานอินฟราเรดในบรรยากาศ ได้ใช้เวอร์ชันแรกเมื่อเดือนมกราคม พ.ศ. 2549

มีการค้นพบ 2 ครั้งจากการตรวจวัด”คาร์บอนไดออกไซด์” อย่างแรกคือ ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ จะแปรผันไป 2 ถึง 4 ส่วนต่อล้าน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผสมอยู่เหนือชั้นขอบเขตอย่างดี สามารถเปลี่ยนแปลงได้ เขาสะท้อนว่าแบบจำลองวัฏจักรคาร์บอน ไม่ได้แสดงความแปรปรวนมากนัก ในชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศชั้นกลาง

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผสมกันได้ดี แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้น เนื่องจากอินฟราเรดในบรรยากาศให้มุมมองระดับโลก เกี่ยวกับการกระจายคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกเป็นครั้งแรก เขาหวังว่า ในที่สุดสิ่งนี้จะทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ สร้างแบบจำลองที่ดีขึ้น ประมาณครึ่งหนึ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่มนุษย์ปล่อยออกมาทุกปียังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศ

แต่ก็ยังมีความลึกลับอยู่เล็กน้อยที่อีกครึ่งหนึ่งไป แบบจำลองวัฏจักรคาร์บอน ใช้เพื่อช่วยให้เข้าใจปัญหานี้ ตำแหน่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้น มีความสำคัญต่อผู้กำหนดนโยบายด้านสภาพอากาศ เช่นเดียวกับสุขภาพของระบบนิเวศ ซึ่งให้การสังเกตการณ์ทั่วโลกเพียงรายการเดียว ที่มีการกระจายคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลก ในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ชั้นกลาง เพื่อตรวจสอบรูปแบบการหมุนเวียนของแบบจำลอง

การค้นพบครั้งใหญ่อีกประการหนึ่งของเขาคือ การค้นหาแหล่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ขนาดใหญ่ ได้ค้นพบว่า มีคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากที่หมุนเวียนรอบละติจูด มีแหล่งมานุษยวิทยาขนาดใหญ่คือ โรงงานถ่านหินเหลวในแอฟริกาใต้ซึ่งเป็นแหล่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แหล่งเดียว ที่ใหญ่ที่สุดบนโลก สองคือ โรงผลิตไฟฟ้าในออสเตรเลียตะวันออก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อลมแรงจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นกลาง สามารถมองเห็นได้ชัดเจน

บทความอื่นที่น่าสนใจ > หอยทาก ออนโคเมลาเนียสัตว์เลื้อยคลานชนิดหนึงที่เป็นพาหะนำโรคพยาธิ