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來(lái)自O(shè)CO-2 的數(shù)據(jù)顯示了10 月1 日至11 月11日的大氣二氧化碳濃度。圖片來(lái)源：NASA

本報(bào)訊 美國(guó)宇航局（NASA）的碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星日前順利通過(guò)其發(fā)射后的檢測(cè)，并正在向地球傳回高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。然而為了實(shí)現(xiàn)這一切，科學(xué)家已經(jīng)作出一些必要的調(diào)整。在“軌道碳觀測(cè)者2號(hào)”（OCO-2）衛(wèi)星于今年7月發(fā)射升空后，NASA曾不得不克服這架探測(cè)器在設(shè)計(jì)上的一個(gè)被忽略了10年的關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)于這顆衛(wèi)星狀況的新聞來(lái)自于12月18日——在美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)于加利福尼亞州舊金山市召開(kāi)的一次情況通報(bào)會(huì)上，OCO-2的科學(xué)家公布了來(lái)自這架探測(cè)器的第一張圖像。項(xiàng)目助理科學(xué)家、帕薩迪納市NASA下屬?lài)姎馔七M(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的Annmarie Eldering表示：“這一成績(jī)以及該項(xiàng)目的前景令人驚訝?！?/p>

OCO-2是美國(guó)第一個(gè)用于監(jiān)測(cè)地球大氣二氧化碳水平的航天器，該項(xiàng)目將為人類(lèi)提供一個(gè)新的全球觀測(cè)工具，這一工具將顯著提升人類(lèi)對(duì)二氧化碳的觀測(cè)水平。該任務(wù)將提供迄今最詳細(xì)的關(guān)于二氧化碳自然來(lái)源和地球表面從大氣中吸收二氧化碳的信息，并研究這些“源”和“匯”在全球的分布情況以及未來(lái)變化趨勢(shì)。

研究人員將把OCO-2所獲數(shù)據(jù)與通過(guò)地面觀察站、飛機(jī)以及其他衛(wèi)星所獲數(shù)據(jù)結(jié)合分析，并把新數(shù)據(jù)引入計(jì)算機(jī)模型，以了解人類(lèi)活動(dòng)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況的更完整信息。

OCO-2數(shù)據(jù)的到來(lái)花費(fèi)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間——該項(xiàng)目的科學(xué)家與工程師仿佛剛剛坐了一次過(guò)山車(chē)。

早在2009年，一次火箭發(fā)射失敗讓“軌道碳觀測(cè)者”衛(wèi)星折戟沉沙，這也宣告科學(xué)家關(guān)于碳繪圖探測(cè)器的第一次嘗試以失敗告終。那一次失敗緣于運(yùn)載火箭的技術(shù)故障，這幾乎讓為此準(zhǔn)備了數(shù)載的大氣二氧化碳研究人員悲痛欲絕。NASA的OCO-2項(xiàng)目主管Ralph Basilio之前曾在6月12日舉行的一次吹風(fēng)會(huì)上表示：“原始的OCO計(jì)劃的完全損失讓人心碎?！?/p>

其替代品——OCO-2終于在今年成功發(fā)射。然而當(dāng)JPL開(kāi)啟其主設(shè)備（3臺(tái)測(cè)量地表太陽(yáng)光反射的光譜分析儀）后，研究人員發(fā)現(xiàn)OCO-2的數(shù)據(jù)中存在一個(gè)問(wèn)題。他們最終確定，該問(wèn)題是由在一種操作模式期間減少進(jìn)入設(shè)備的光量的一個(gè)設(shè)計(jì)上的瑕疵所導(dǎo)致的。

OCO-2項(xiàng)目科學(xué)小組負(fù)責(zé)人、JPL的David Crisp表示，這一問(wèn)題可以回溯到2004年，并且在測(cè)試過(guò)程中從未被發(fā)現(xiàn)。他說(shuō)：“這是一個(gè)愚蠢的錯(cuò)誤。不免讓儀器設(shè)計(jì)師和我感到非常尷尬?！?/p>

研究人員迅速給出了一個(gè)修補(bǔ)方案，包括讓探測(cè)器傾斜30度，從而調(diào)整進(jìn)入設(shè)備的光量。他們?cè)?周內(nèi)測(cè)試并驗(yàn)證了這一解決方案。Crisp說(shuō)，OCO-2如今已經(jīng)能夠像最初設(shè)計(jì)的那樣運(yùn)行了。

OCO-2的目標(biāo)在于以足夠的精度測(cè)量大氣中的二氧化碳濃度，從而幫助確定人類(lèi)活動(dòng)以及自然系統(tǒng)如何對(duì)溫室氣體的排放和吸收造成影響。它比類(lèi)似的探測(cè)器——例如2009年發(fā)射的日本的溫室氣體觀測(cè)衛(wèi)星（GOSAT）——具有更高的分辨率。

OCO-2研究團(tuán)隊(duì)目前仍在評(píng)估其初始數(shù)據(jù)，并計(jì)劃于2015年3月發(fā)布其首批二氧化碳觀測(cè)數(shù)據(jù)。但在上周，研究人員發(fā)布的圖像顯示了該衛(wèi)星最初幾個(gè)月的觀測(cè)結(jié)果。

由OCO-2的數(shù)據(jù)繪制的第一幅全球圖像顯示了澳大利亞北部、非洲南部以及巴西東部具有最高的二氧化碳峰值。

OCO-2研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，非洲的高濃度二氧化碳來(lái)自于燃燒的稀樹(shù)草原和森林。而北美洲、歐洲與中國(guó)的二氧化碳濃度升高則可能與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān)，例如發(fā)電廠燃燒的化石燃料。

這些以及其他人類(lèi)活動(dòng)正在每年向大氣中排放400億噸二氧化碳，從而使得溫室氣體的濃度已經(jīng)高于數(shù)百萬(wàn)年來(lái)的水平。其中只有一半的二氧化碳停留在大氣中，其余的溫室氣體則被海洋與植被所吸收。

科學(xué)家們迫切想要知道這些二氧化碳到底去了哪里，以及自然系統(tǒng)是否已經(jīng)失去了吸收一些污染物的能力。

人們對(duì)于利用NASA的項(xiàng)目所收集的信息幫助解釋其中一些問(wèn)題抱有很大的信心。加利福尼亞大學(xué)伯克利分校大氣科學(xué)家Inez Fung表示，對(duì)于二氧化碳的測(cè)量而言，“OCO-2是天空中最銳利的一雙眼睛”。

NASA計(jì)劃共發(fā)射6顆類(lèi)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-2的設(shè)計(jì)工作年限為至少2年，是這一系列衛(wèi)星的第一顆。