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

　　斥資 1.1 億美元的軌道碳天文臺 3 號(OCO-3)將被安裝在空間站外部。該探測器將用來監(jiān)測地球上不容易被碳測量衛(wèi)星探測到的區(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)他們對地球碳循環(huán)的了解，同時完善對氣候變化的預(yù)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(jìn)實驗室(JPL)環(huán)境工程師、OCO-3 項目科學(xué)家 Annmarie Eldering 表示，即將到來的發(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)星與日本和中國的碳探測衛(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，目前來自碳觀測任務(wù)的數(shù)據(jù)是有價值的，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存了其余的碳，但科學(xué)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(xué)安娜堡分校氣候科學(xué)家 Gretchen Keppel-Aleks 指出，來自 OCO-2 和 OCO-3 的觀測結(jié)果將有助于研究人員追蹤二氧化碳。她說：“這將使我們能夠改進(jìn)氣候模型，以便更好地預(yù)測今后 50 年中生態(tài)系統(tǒng)和海洋是否會繼續(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)致觀測主要在于儀器的靈活性。新的探測器將測量地球反射的太陽光強度，進(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 對準(zhǔn)地球上的一個特定地點則需要旋轉(zhuǎn)整個航天器。

　　OCO-3 的觀測區(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，因為研究人員之前還不能同時在高分辨率下觀察這么大的區(qū)域。

　　與其他碳觀測衛(wèi)星相比，NASA 最新的這架碳探測器將在一天中的不同時間監(jiān)測地球上的不同區(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，其上空通常會被云層遮蔽。

　　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)測儲存了大量碳的區(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，“并及時做出反應(yīng)。”

　　據(jù)悉，NASA 計劃共發(fā)射 6 顆類似的地球監(jiān)測衛(wèi)星，這種衛(wèi)星每 99 分鐘繞地球運行一周，6 顆衛(wèi)星可實現(xiàn)對地球的全面同步觀測。OCO-3 是這一系列衛(wèi)星的第二顆。
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