NASA新卫星揭示厄尔尼诺现象 监测火山活动

  • A+
发布日期:2017年10月14日 所属分类:新知

美国宇航局(NASA)2014年发射的能详细监测二氧化碳的卫星,让科学家们现在能更好地了解植物、土壤和海洋如何吸收和释放二氧化碳。这些信息可以帮助我们弄清楚我们的世界将如何应对全球变暖。新的研究表明,2015-2016年的厄尔尼诺期间,热带地区的干旱、高温和火灾导致三大洲的植物和土壤二氧化碳排放量大幅增长。

NASA新卫星揭示厄尔尼诺现象 监测火山活动

OCO-2可以帮助我们弄清楚我们的世界将如何应对全球变暖。| NASA / GSFC

这颗卫星被称为轨道碳观测站-2(OCO-2),旨在监测大气中的二氧化碳。自工业革命以来,二氧化碳排放量一直在增加。由于二氧化碳是一种温室气体,这也造成了全球气候变暖。燃烧化石燃料不断释放大量的二氧化碳,其中,大约25%被海洋所吸收,另外25%被植物吸收。

植物光合作用需要吸收二氧化碳。但在厄尔尼诺期间,由于南美洲、非洲和亚洲的雨量较少,气温也高于往年同期。一些植物没有吸收更多的二氧化碳;另外一些植物死亡和迅速分解,却释放出更多的碳。新观察到数据会为建立气候变化如何加速全球变暖新的反馈系统提供线索。

这些研究结果最近发表在《科学》杂志上,这仅仅是OCO-2的第一批发现成果。

OCO-2卫星每天收集约10万次的测量数据,包括从未观察过的地区,如海洋中部和亚马逊雨林。利用这些数据,研究人员将地球上的二氧化碳浓度映射到一起,了解其吸收和排放过程,以及如何分散到大气中。

NASA新卫星揭示厄尔尼诺现象 监测火山活动

NASA于2014年发射的OCO-2轨道碳观测站。| NASA / JPL-Caltech

厄尔尼诺

OCO-2卫星于2014年7月发射,刚好在超强厄尔尼诺发生之前。厄尔尼诺现象是一种反复出现的气候模式,因为热带太平洋海水温度变化,从而影响全球的天气。据相关科学论文报道,与2011年相比,又有超过25亿吨二氧化碳排放到大气中。这些二氧化碳来自南美洲、非洲和亚洲的热带地区,那里的植物都有不同的反应。在南美洲,植物的生长受到干旱的影响,导致它们比平常吸收更少的二氧化碳。在非洲,干旱导致植物死亡,它们更快地分解并释放出大量的二氧化碳。而在亚洲,由于干旱和高温造成森林大火,这也导致大量的二氧化碳释放到大气中。

NASA新卫星揭示厄尔尼诺现象 监测火山活动

这张图显示了北半球二氧化碳浓度季节性急剧变化情况。| A. Eldering et al., Science (2017)

在另一项研究中,科学家研究了同样的厄尔尼诺现象如何影响海洋。美国大学空间研究协会科学家兼这项研究合著者Abhishek Chatterjee表示,虽然全世界的海洋吸收了约25%的二氧化碳排放量,但是不同的海域表现不同:例如北大西洋吸收二氧化碳,而热带太平洋通常会释放二氧化碳。

火山和城市

OCO-2卫星有着高分辨率测量能力,因此研究人员可以在非常小的地区(如城市或火山)观察二氧化碳浓度。根据一项科学研究表明,洛杉矶冬季二氧化碳浓度较高,因为植物吸收更少的二氧化碳,同时更多的植物死亡。研究人员Florian Schwandner表示,城市地区汽车和发电厂排放的二氧化碳都比郊区更高。研究结果表明,OCO-2卫星可以快速扫描城市污染,补充基于地面测量的数据。

NASA新卫星揭示厄尔尼诺现象 监测火山活动

2006年,瓦努阿图的伊苏尔(Yasur)火山。| Wikimedia Commons

OCO-2卫星也可用于监测活动火山,例如瓦努阿图的Yasur火山。这些火山不断涌出富含二氧化碳的羽流。测量结果表明,Yasur火山每天释放出41.6千吨二氧化碳。当火山喷出二氧化碳时,意味着新一轮的岩浆正在朝着地面移动。所以这种新技术可以用来预测火山喷发。

光合作用

OCO-2卫星也可以检测植物的光合作用。在光合作用过程中,植物将微量的能量释放回大气层,并发出光波。根据《科学》杂志发表的另一项研究,这种光波肉眼是不可见的,但OCO-2卫星却能以更高的分辨率进行测量。

检测光合作用是了解植物是否吸收二氧化碳的关键。这些测量数据被用在了与厄尔尼诺现象相关的研究论文当中。(原载:The Verge/编译:致知-ZILLIOR)

weinxin
致知微信公众号
扫描或长按识别二维码,订阅致知公众号。点击下方多彩标签,继续浏览你感兴趣的专题。

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: