地球觀測衛星有助於監測亞馬遜地區巨型火災的演變
– 2019年8月24日的新聞 –
亞馬遜雨林目前正在經歷巨大的火災，在氣候和國際關係方面產生前所未有的緊張局勢。
法國宇航員讓 – 弗朗索瓦·克萊沃伊曾乘坐美國航天飛機三次登陸太空，他將以下信息發送給了“來自太空的愛”。
“從太空，宇航員的視線覆蓋了一個非常大的視野，這使我們能夠了解全球範圍內自然和人為現象的程度。
森林火災的情況可能是最引人注目的，因為這些火災可以感知超過2000公里的距離，因為它們通過我們生態系統的生命力的破壞性影響使我們感動，直接可以用肉眼觀察到。
森林是至關重要的，不僅因為它們含有豐富的生物多樣性，而且因為在全球海洋之後，它們是我們呼吸的第二氧氣源，也是吸收二氧化碳的溫室氣體。 溫室在全球變暖中起著重要作用。“
專注於地球觀測衛星
在每年發射的許多衛星中，至少有一些用於觀察地球用於商業或軍事目的，但也用於科學目的。 2018年，有82顆氣象衛星和62顆專用於地球科學的衛星，無論是研究海洋，極地冰帽，大氣還是生物量。
自20世紀50年代以來，衛星已經能夠預測天氣
變得更高有助於我們更好地理解地球難以置信的複雜性。 甚至在太空時代之前，男人的好奇心導致他們將相機掛在氣球上，甚至是鴿子上，以便從那裡看到什麼樣的東西。 從太空拍攝的第一張照片是由從新墨西哥發射的美國V2火箭拍攝的。 一個新的視角當然對軍隊以及氣候學家感興趣。 最後，這是一個工具，向他們承諾了許多陸地現象的概述。
因此，早在1957年就很快就開始研究地球衛星的潛力.Sputnik發出的無線電信號被用來探測我們星球的電離層。 一年之後，美國第一顆衛星探險者登上了蓋革計數器。 它的數據清楚地表明地球周圍是一條強烈的輻射帶，範艾倫帶。
1959年，Vanguard 2E被放置在軌道上，帶有測量儀器。 它的任務是測量地球照明部分的雲層，持續兩週。 這些數據有助於改進天氣預報模型。 第二年，美國宇航局與其他美國政府機構合作，將這一想法更進一步。
TIROS系列的衛星于1960年開始運行，每個衛星都配備了兩個能夠拍攝黑白照片的相機。 從1962年開始，世界各地的氣象機構開始使用這些照片來改進他們的預測。 因此有可能將雲團視為一個整體，這有助於了解它們的運作。 如果這些第一批氣象衛星被認為是實用的，那麼它們多年來和數十年都有助於突出令人不安的現象。
越來越多的複雜衛星將觀測倍增
從1964年開始，美國開始發射第二代氣象衛星，稱為Nimbus系列。 他們配備了更完整的樂器套件。 這不僅是觀測到的雲，還有極地冰蓋或大氣中不同氣體的水平。
在20世紀70年代後期，Nimbus開始報告令人震驚的觀察結果。 分子臭氧傾向於積聚在大約25公里高度的大氣層中，這是地球上生命中看不見但卻至關重要的現象。 臭氧阻擋了太陽的大部分危險的UVB和UVC射線。 Nimbus數據顯示，在南極大陸上方的臭氧層中形成了越來越大的洞。 這些觀察導致在20世紀90年代禁止使用某些氟化氣體。
來自太空的氣候研究是地球觀測衛星任務的核心
在20世紀下半葉，人類活動顯然對自然產生了越來越重要的影響。 全球變暖，荒漠化，海平面上升或空氣污染，全球現象並不總是容易從地面量化。
這促使美國宇航局於1997年啟動了EOS計劃。這個想法不再是研究氣象學，而是整個氣候及其長期演變。 歐洲航天局也正在開展類似的計劃。 我們並不總是意識到這一點，但NASA和ESA在這方面非常活躍。 在過去的三十年裡，這兩個太空機構投入了數十顆衛星，專門負責這項任務。
地球觀測衛星見證了氣候變化
這些衛星是研究氣候變化的不可替代的信息來源。 他們中的大多數專門研究特定問題。 例如，由於禁止使用含氯氟烴來保護臭氧層，因此它仍然受到密切監控。 自1991年以來，美國宇航局已經發射了不少於六個天文台來完成這項任務，有時帶來好消息。
在2018年，Aura衛星報告了一些改善的跡象。 南極地區存在的大氣氯含量似乎在減少，這導致臭氧層的季節性空洞比2005年低20％。不幸的是，與地球監測衛星報告的其他數據相比，這是非常孤立的。 給我們
2010年，ESA推出了CryoSat-2，這項任務完全致力於研究極地冰蓋。 在軌道運行的前三年，這顆衛星目睹了5000億噸冰的融化，僅限於南極大陸。 歐洲航天局使用ERS-1，ERS-2，ENVISAT和CryoSat衛星監測白大陸超過25年。 這種長期監測表明，南極西部的冰蓋正在高速精煉，這是海平面上升的主要原因。
在北極方面，NASA的數據可以追溯到1979年，而且消息並不好。 美國航天局持續監測每年夏天冰面所佔的最小面積。 20世紀70年代末為650萬平方公里，2018年夏季為415萬平方公里。
地球觀測衛星正在使衛星地圖獲得民主化
同樣，美國航天局自1972年以來一直使用Landsat衛星系列監測大陸。 例如，Landsat 7負責您在Google地圖中找到的大多數圖像。 最初，這些衛星的設計是為了滿足製圖師和農業部的要求。
例如，他們在加拿大發現了一個不為人知的島嶼，現在被稱為Landsat島。 但這些衛星也有助於量化更少的微不足道的變化，例如南美洲的森林砍伐或全球土壤的人工化。
收集的有關大氣層的數據證明了地球的複雜性
大氣監測並沒有帶來更好的消息。 二氧化氮是一種有毒和污染的化合物。 它有助於雨水和淡水的酸化。 2005年至2014年期間對Aura衛星的觀測無疑表明二氧化氮排放與高度工業化人口的存在密切相關。
雖然從化學角度來看危險性較小，但二氧化碳對溫室效應的影響很大。 自2014年開始運行的OCO-2衛星完全致力於研究大氣中二氧化碳的分佈和濃度。 2017年，天文台錄得至少兩千年的最高費率。
這些記錄被認為部分是由於2015-2016季節的厄爾尼諾天氣現象造成了南美洲，非洲和印度尼西亞部分地區的干旱，這減緩了植物生長，從而減緩了碳捕獲。 這在大氣中產生了2.5千兆噸的二氧化碳。 這是我們這個星球令人難以置信的複雜性的典型例子。
新一代衛星有助於更好地了解地面現象
如果我們想有機會保護地球，我們必須理解它。 在這方面，未來的歐空局和美國宇航局地球觀測任務將取得很大進展。 名為哥白尼的歐洲地球觀測計劃目前正在部署Sentinel任務系列。 這些新一代衛星將有助於改善土地使用監測，監測空氣質量和提高海平面。
將於2021年起飛的EarthCARE任務將恢復第一顆地球觀測衛星的工作，監測雲層。 這一次，不是評估天氣預報的雲量覆蓋的問題。 EarthCARE必須幫助我們了解雲是如何促進地球變暖和降溫的。 它們反射了太陽的一些光線，這些光線往往會使地球變冷。 但是它們也會捕獲一些紅外輻射，這會使它變暖。 雲在地球的氣候中起著至關重要的作用，我們才剛剛開始了解它。 出於這些原因，EarthCARE被視為高度優先的使命。
就其本身而言，美國宇航局正在準備PACE衛星，該衛星將檢查大氣與海洋之間的二氧化碳交換。 例如，這應該有助於了解藻類繁殖的現象，有時與污染有關的某些藻類生長非常快速。 美國航天局還將通過安裝在其新系列JPSS衛星上的OMPS儀器套件繼續密切監測臭氧層。
地球觀測衛星收集的數據證明了花費的資金
即使我們的知識每年都在發展，地球氣候的運作方式仍然會引發許多問題。 這就是為什麼你經常聽到地球氣候未來的不同版本。 一些模型預測到2100年整體變暖2攝氏度，而其他模型預測整體變暖4攝氏度。 但是，改進這些模型至關重要，因為我們的未來取決於它們。
有些人指責空間機構浪費可以在地球上使用的錢。 然而，它忽視了空間機構如何處於應對氣候變化和人類相關污染的最前沿。 他們無法扭轉這種趨勢，他們主要參與了解這些過程。
Images by NASA/JPL-Caltech/ESA/NASA’s Scientific Visualization Studio, Key and Title by Eric Fisk [Public domain]/CIRA/NASA’s Goddard Space Flight Center/Jefferson Beck
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