美將發射碳觀測衛星 完善氣候變化預測

美國宇航局最新的碳觀測儀器將在國際空間站展開測量。圖片來源：NASA/ISS

　　來源：中國科學報

　　本報訊 大氣科學家即將對地球上排放或儲存碳的地方進行迄今為止最詳細的觀測。如果一切順利，美國宇航局（NASA）將於4月30日向國際空間站發射最新的碳監測儀器。

　　斥資1.1億美元的軌道碳天文台3號（OCO-3）將被安裝在空間站外部。該探測器將用來監測地球上不容易被碳測量衛星探測到的區域，從而比它的前任在更大的區域以更高的高解析度收集數據。研究人員希望，為期3年的OCO-3任務所獲得的數據將能夠增進他們對地球碳循環的了解，同時完善對氣候變化的預測及改善二氧化碳測量。

　　加利福尼亞州帕薩迪納市NASA下屬噴氣推進實驗室（JPL）環境工程師、OCO-3項目科學家Annmarie Eldering表示，即將到來的發射多少讓研究人員感到一絲緊張和興奮。NASA於2009年發射的一顆碳監測衛星在進入預定軌道前墜入南極洲附近的海洋。該機構後於2014年發射了一顆替代前者的極地軌道OCO-2衛星。

　　為氣候變化研究項目提供資金的華盛頓哥倫比亞特區地球研究聯盟太空政策分析師Lori Garver表示，從那以後，OCO-2衛星與日本和中國的碳探測衛星一起，提供了有關地球碳源和碳匯的空前數量的數據。

　　Eldering表示，目前來自碳觀測任務的數據是有價值的，但尚不足以精確重建這種物質在地球上的所有循環方式。此前的研究表明，人類排放的碳平均有50%停留在大氣中。而地球上的海洋和植物儲存了其餘的碳，但科學家對這些碳「匯」的確切位置以及氣候變化如何影響其儲存碳的能力卻知之甚少。

　　密歇根大學安娜堡分校氣候科學家Gretchen Keppel-Aleks指出，來自OCO-2和OCO-3的觀測結果將有助於研究人員追蹤二氧化碳。她說：「這將使我們能夠改進氣候模型，以便更好地預測今後50年中生態系統和海洋是否會繼續為我們解決一半的二氧化碳問題。」

　　OCO-3之所以能夠開展細緻觀測主要在於儀器的靈活性。新的探測器將測量地球反射的太陽光強度，進而估算出位於地表附近大氣中的二氧化碳含量。特別需要指出的是，通過使用一組鏡子，科學家能夠快速將OCO-3的感測器定位到其視野中的任何位置。與此相比，將OCO-2對準地球上的一個特定地點則需要旋轉整個航天器。

　　OCO-3的觀測區域覆蓋了大約6400平方公里，其面積是OCO-2視野的16倍。「這非常令人興奮。」JPL生態學家Nicholas Parazoo說，因為研究人員之前還不能同時在高解析度下觀察這麼大的區域。

　　與其他碳觀測衛星相比，NASA最新的這架碳探測器將在一天中的不同時間監測地球上的不同區域。Keppel-Aleks表示，這將為研究人員提供重要的碳儲存區域（比如亞馬遜地區和剛果盆地）的數據——當包括OCO-2在內的其他衛星飛越這些區域時，其上空通常會被雲層遮蔽。

　　Parazoo表示，結合其溫室氣體數據，OCO-3還將測量植物吸收了多少碳，這將幫助科學家比之前更近距離地監測儲存了大量碳的區域。

　　這些「數據可以讓人們真正理解即將發生的事情」，Garver說，「並及時做出反應。」

　　據悉，NASA計劃共發射6顆類似的地球監測衛星，這種衛星每99分鐘繞地球運行一周，6顆衛星可實現對地球的全面同步觀測。OCO-3是這一系列衛星的第二顆。（趙熙熙）

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