大氣科學(xué)家即將對(duì)地球上排放或儲(chǔ)存碳的地方進(jìn)行迄今為止最詳細(xì)的觀測(cè)。如果一切順利，美國(guó)宇航局(NASA)將于 4 月 30 日向國(guó)際空間站發(fā)射最新的碳監(jiān)測(cè)儀器。

　　斥資 1.1 億美元的軌道碳天文臺(tái) 3 號(hào)(OCO-3)將被安裝在空間站外部。該探測(cè)器將用來(lái)監(jiān)測(cè)地球上不容易被碳測(cè)量衛(wèi)星探測(cè)到的區(qū)域，從而比它的前任在更大的區(qū)域以更高的高分辨率收集數(shù)據(jù)。研究人員希望，為期 3 年的 OCO-3 任務(wù)所獲得的數(shù)據(jù)將能夠增進(jìn)他們對(duì)地球碳循環(huán)的了解，同時(shí)完善對(duì)氣候變化的預(yù)測(cè)及改善二氧化碳測(cè)量。

　　加利福尼亞州帕薩迪納市 NASA 下屬噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)環(huán)境工程師、OCO-3 項(xiàng)目科學(xué)家 Annmarie Eldering 表示，即將到來(lái)的發(fā)射多少讓研究人員感到一絲緊張和興奮。NASA 于 2009 年發(fā)射的一顆碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星在進(jìn)入預(yù)定軌道前墜入南極洲附近的海洋。該機(jī)構(gòu)后于 2014 年發(fā)射了一顆替代前者的極地軌道 OCO-2 衛(wèi)星。

　　為氣候變化研究項(xiàng)目提供資金的華盛頓哥倫比亞特區(qū)地球研究聯(lián)盟太空政策分析師 Lori Garver 表示，從那以后，OCO-2 衛(wèi)星與日本和中國(guó)的碳探測(cè)衛(wèi)星一起，提供了有關(guān)地球碳源和碳匯的空前數(shù)量的數(shù)據(jù)。

　　Eldering 表示，目前來(lái)自碳觀測(cè)任務(wù)的數(shù)據(jù)是有價(jià)值的，但尚不足以精確重建這種物質(zhì)在地球上的所有循環(huán)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(chǔ)存了其余的碳，但科學(xué)家對(duì)這些碳“匯”的確切位置以及氣候變化如何影響其儲(chǔ)存碳的能力卻知之甚少。

　　密歇根大學(xué)安娜堡分校氣候科學(xué)家 Gretchen Keppel-Aleks 指出，來(lái)自 OCO-2 和 OCO-3 的觀測(cè)結(jié)果將有助于研究人員追蹤二氧化碳。她說(shuō)：“這將使我們能夠改進(jìn)氣候模型，以便更好地預(yù)測(cè)今后 50 年中生態(tài)系統(tǒng)和海洋是否會(huì)繼續(xù)為我們解決一半的二氧化碳問題。”

　　OCO-3 之所以能夠開展細(xì)致觀測(cè)主要在于儀器的靈活性。新的探測(cè)器將測(cè)量地球反射的太陽(yáng)光強(qiáng)度，進(jìn)而估算出位于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(xué)家能夠快速將 OCO-3 的傳感器定位到其視野中的任何位置。與此相比，將 OCO-2 對(duì)準(zhǔn)地球上的一個(gè)特定地點(diǎn)則需要旋轉(zhuǎn)整個(gè)航天器。

　　OCO-3 的觀測(cè)區(qū)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(tài)學(xué)家 Nicholas Parazoo 說(shuō)，因?yàn)檠芯咳藛T之前還不能同時(shí)在高分辨率下觀察這么大的區(qū)域。

　　與其他碳觀測(cè)衛(wèi)星相比，NASA 最新的這架碳探測(cè)器將在一天中的不同時(shí)間監(jiān)測(cè)地球上的不同區(qū)域。Keppel-Aleks 表示，這將為研究人員提供重要的碳儲(chǔ)存區(qū)域(比如亞馬遜地區(qū)和剛果盆地)的數(shù)據(jù)——當(dāng)包括 OCO-2 在內(nèi)的其他衛(wèi)星飛越這些區(qū)域時(shí)，其上空通常會(huì)被云層遮蔽。

　　Parazoo 表示，結(jié)合其溫室氣體數(shù)據(jù)，OCO-3 還將測(cè)量植物吸收了多少碳，這將幫助科學(xué)家比之前更近距離地監(jiān)測(cè)儲(chǔ)存了大量碳的區(qū)域。

　　這些“數(shù)據(jù)可以讓人們真正理解即將發(fā)生的事情”，Garver 說(shuō)，“并及時(shí)做出反應(yīng)。”

　　據(jù)悉，NASA 計(jì)劃共發(fā)射 6 顆類似的地球監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，這種衛(wèi)星每 99 分鐘繞地球運(yùn)行一周，6 顆衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)對(duì)地球的全面同步觀測(cè)。OCO-3 是這一系列衛(wèi)星的第二顆。
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