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美国宇航局PACE任务将揭开海洋健康的新信息

时间:2016年07月22日 信息来源:科技日报 点击: 【字体:


美国宇航局的浮游生物,气溶胶,云,海洋生态系统(PACE)任务是一个开创性的项目,研究重点是气候变化对海洋健康影响的关键问题,以及它们与空气中的粒子和云的关系。PACE将利用来自“海洋颜色”设备的宽频谱波,为科学家提供这方面的信息。 


“PACE任务代表了美国宇航局将海洋研究与大气研究真正结合付出了巨大努力,”项目科学家杰米 沃德尔说。“我们想超越仅仅了解地球气候正在发生变化的阶段,还想要更好地了解这种变化为什么会发生。” 


这个任务的主要工具是海洋水色仪(OCI),它将收集从紫外线到短波红外线的高光谱测量值,这个范围比之前的卫星设备SeaWiFS,MODIS,VIIRS更加宽泛,目的是检查和监测海洋中浮游植物群落如何在时间和空间上进行变化。海洋水色仪提供海洋表面的精确测量值,使研究人员能够看到全球不同浮游植物群落的浓度。相比之前的卫星设备,光谱范围和OCI的分辨率会大幅提高区分不同种类浮游植物的能力。 


浮游植物在海洋生态系统中扮演着重要的角色。他们是海洋食物链的基础,像陆地植物一样,产生我们呼吸所需的大量氧气,并在减少大气二氧化碳水平方面起着重要作用。全球气温上升对海洋影响这个问题得到了越来越多的关注,PACE数据将被用来揭示浮游植物组成变化模式的新信息以及藻类大量繁殖出现的潜在危害。现有的卫星能够检测到藻类大量繁殖,但不能确定它们的组成,例如,他们是否对鱼类有害或会污染饮用水。OCI的光谱范围将帮助科学家找出更多的信息,藻类大量繁殖的地点以及它们是如何变化的。 


除了可能应用旋光仪,还有一个设备可以提供多角度的偏振辐射测量值,提升气溶胶颗粒和云的研究水平,PACE团队正在考虑应用这个设备。旋光仪能够提高大气粒子组成测量值的精度,这将最终提升对海洋颜色的观测。 


正在海上进行的现场活动和收集的数据提供了关键信息,帮助科学家和工程师计划和设计这个新任务。例如,北大西洋气溶胶和海洋生态系统研究(NAAMES)任务,在2016年5月进行了最新部署,从船舶和飞机上收集了大量信息,来确认卫星测量值,并提供了三维透视图(包括海水表层以下的情况)。“NAAMES正在帮助回答我们对海洋所关注的一些基本问题,”PACE通信协调员和科学家斯蒂芬妮 乌斯说。“他们和其它现场活动在海面上所收集的测量值,帮助PACE项目在海洋和大气研究方面迈出了一大步。” 


美国宇航局戈达德太空飞行中心正在进行PACE项目所有的初步规划。这次任务将提供的特殊信息(与气候模型相结合),能够让科学家检测海洋的健康,以及它们对气候变化的反应,这项工作是史无前例的。


(作者:张微编译)
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