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美发射卫星OCO-2 监测大气中的二氧化碳

发布日期:2014-07-07 浏览次数 :3280

 



         7月2日凌晨2时56分,美国宇航局(NASA)从加利福尼亚州范登堡空军基地发射“轨道碳观测者2号”(OCO-2)。据了解,OCO-2是一枚斥资4.65亿美元,旨在绘制地球大气中二氧化碳分布图的探测器。如果一切按计划进行,来自NASA探测器的数据将帮助研究人员追踪大气中二氧化碳的大的源头和沉积情况,以及一些人造来源。

     
        NASA称,OCO-2将成为美国一个用于监测地球大气二氧化碳水平的航天器,该项目将为人类提供一个新的全球观测工具,这一工具将显著提升人类对二氧化碳的观测水平。该任务将提供迄今详细的关于二氧化碳自然来源和地球表面从大气中吸收二氧化碳的信息,并研究这些“源”和“汇”在全球的分布情况以及未来变化趋势。

 OCO-2的“秘密武器”是3台高分辨率光谱仪,科学家可以通过这些仪器估算大气中二氧化碳等物质的相对浓度,以实现对地球大气二氧化碳水平更精确、全面的测算,并对气候变化进行更准确的预测。

  研究人员将把OCO-2所获数据与通过地面观察站、飞机以及其他卫星所获数据结合分析,并把新数据引入计算机模型,以了解人类活动和自然界排放二氧化碳以及自然界吸收二氧化碳等方面情况的更完整信息。

  此次发射成功对NASA而言意味着一次救赎—早在2009年,该局就曾发射过一枚近乎完全相同的二氧化碳监测探测器,即初的“轨道碳观测者”(OCO),但不幸以坠毁告终。那一次失败缘于运载火箭的技术故障,这几乎让为此准备了数载的大气二氧化碳研究人员悲痛欲绝。NASA的OCO-2项目主管Ralph Basilio之前曾在6月12日举行的一次吹风会上表示:“原始的OCO计划的完全损失让人心碎。”

 然而希望并未就此终结:在OCO失事之后,日本宇宙航空研究开发机构同意与OCO科学团队分享来自其二氧化碳追踪卫星—于2009年1月发射升空的GOSAT—的数据。此举帮助NASA测试了将用来处理以及解释来自OCO-2的数据的算法。帕萨迪纳市加州理工学院大气科学家Paul Wennberg表示:“我们与日本的合作关系是非同一般的。”Wennberg曾帮助开发了一个使用GOSAT数据的地面监测站网络系统,并还将针对OCO-2进行类似的开发。

在距离地球表面705公里的近极地轨道上,OCO-2将利用一部光谱仪监测大气,即通过探测被温室气体分子反射的阳光确定大气中的二氧化碳水平。每一次测量的范围覆盖了从卫星到地球表面的一个空气柱,其足迹大约有3平方公里—这比GOSAT 85平方公里的足迹要小得多。并且OCO-2还将通过测量叶绿素在光合作用过程中产生的微弱荧光从而监控植物的碳吸收水平。

 NASA计划共发射6颗类似的地球监测卫星,这种卫星每99分钟绕地球运行一周,6颗卫星可实现对地球的全面同步观测。OCO-2的设计工作年限为至少2年,是这一系列卫星的一颗。

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