2019-04-03 20:22:01
不仅仅是抄本空间站上的OCO-3

美国宇航局准备发射一种新的太空仪器,利用国际空间站的有利位置来监测地球的碳循环。作为仍然活跃的OCO-2任务的后续行动,OCO-3将不仅为NASA的二氧化碳观测带来新的优势,而且还将带来新的技术和新技术。我们为什么要推出一个新的碳观测站?继续阅读。

为什么二氧化碳?

二氧化碳(CO2)自然地从植物和动物,海洋和陆地循环进出空气,循环长期保持平衡。在过去的250年里,人类活动将二氧化碳添加到大气中,增加了大气中的气体含量。这种额外的气体通过温室效应捕获热量,导致气候变暖。美国宇航局和其他科学机构密切关注这一和其他大气层的变化以及地球对它们作出反应的方式,不断寻求改进我们的观测。 OCO-3是观测这一重要温室气体的全球太空舰队的最新成员。 OCO-3是通过调整OCO-2的复制版本而构建的,OCO-2最初构建为“飞行备用 - 一个任务建立的精确副本,以防原始仪器出现问题。因此OCO-3将扩展和增强数据已经证明其价值的集合。

为什么空间站?

空间站环绕地球在北纬52度至52度之间 - 大约是伦敦和巴塔哥尼亚的纬度。占地球大部分碳吸收和排放的绝大多数地球城市和农业用地属于这一区域。如果OCO-2的极轨在一天中的同一时间将其带到每个位置,那么空间站的轨道将在每个轨道上的每个位置放置OCO-3,时间略有不同。 OCO-3安装在空间站下方的外部,将收集热带和中纬度地区空间二氧化碳变化的第一次黎明至黄昏观测,从而更好地了解排放和吸收过程。例如,迅速变化的亚马逊热带雨林的巨大碳储存是地球碳循环的关键部分,但是当OCO-2在下午1:30左右飞越森林时,下午的云层通常会积聚起来,将该地区隐藏起来。仪器的观点。 OCO-3将在一天中的任何时候通过亚马逊,捕获更多无云数据。

OCO-3是什么样的仪器?

它是一个光谱仪 - 事实上,三个光谱仪共用一个望远镜。与调谐到不同电台的无线电一样,光谱仪被“调谐”以观察电磁频谱中的不同波长组。每种大气气体都会以特定的波长吸收太阳光,二氧化碳也不例外。 OCO-3的两个光谱仪记录了两组波长,其中二氧化碳吸收很强;第三个记录具有强氧吸收的波长,研究人员需要这些波长来计算测量所在大气部分的总分子数。结合三个光谱仪的数据,研究人员可以获得如此精确的二氧化碳测量值,以便记录每百万分子空气中405和406分子气体之间的差异。

OCO-3可以看到碳以外的任何东西吗?

OCO-3观察到植物在光合作用过程中发出的非常微弱的光,称为太阳诱导荧光(SIF)。在正常情况下,这种光对于人类来说太暗了,但它是可以从太空测量的最准确的光合作用指标。随着地球气候的变化,降雨和温度正在以可能影响世界粮食安全的方式改变全球的植物生长。准确了解光合作用何时发生 - 它的季节性启动和关闭如何在全球偏远地区发生变化 - 可以帮助我们应对未来的挑战。 OCO-3的SIF测量将具有与OCO-2相同的高分辨率,新仪器将增加快速旋转和将传感器指向地面上的塔的能力,在那里本地监测SIF,在几乎相同的空间尺度上收集数据作为这些塔,可以验证其测量。由于光合作用是全球碳循环的重要组成部分,因此SIF数据补充了OCO-3的二氧化碳测量结果。

还有什么是新的?

OCO-3将展示一种新技术,用于测量城市碳排放,火山爆发和其他来自太空的局部碳源。卫星难以辨别二氧化碳的来源,因为气体迅速均匀地混入空气中。例如,我们从全球排放数据中了解到,人类活动中超过70%的二氧化碳排放来自城市。 OCO-2的轨道产生了大量的测量结果,切割了几个城市,但是收集足够详细的卫星数据来区分城市自身的输出和通过气流漂流到城市的二氧化碳仍然是一个挑战。已在几个月前在全球另一边发布。 OCO-3的新功能称为“快照模式”。这种扫描技术,通过仪器的旋转和快速指向的能力,在大约50乘50英里(80乘80公里)的区域内产生一个紧密编织的测量毯 - 大约相当于洛杉矶盆地的大小。

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