以衛星技術“監控”二氧化碳的排量

經過10年的衛星觀測,數據顯示了二氧化碳氣體數量的持續增加,國際社會採取了各種措施,力圖減少溫室氣體的排放,卻未能阻止地球大氣層中二氧化碳氣體上升的勢頭。衛星數據還顯示,最近出現了甲烷氣體的增加,這可能是人為因素引起的。在人為排放的溫室氣體中,二氧化碳和甲烷是兩種最主要的氣體,二氧化碳和甲烷對全球氣候變暖起到了主要的作用。人類不適當的經濟和社會活動造成了全球氣候變暖,人類有責任消除損害地球家園的行為。

歐洲航天局(ESA)發射了環境衛星使命(ENVISAT),日本發射了溫室氣體觀測衛星(GOSAT),從兩顆衛星收集的資料來看,從2003年到2013年,二氧化碳氣體每年大約上升了0、5%,在2003年之前,過去的10年,二氧化碳含量保持了多年的穩定,從2007年起,甲烷氣體每年上升了0、3%至0、5%。二氧化碳氣體上升的主要原因在於人類大量使用了礦物燃料,諸如:煤、油和天然氣,化石燃料通過燃燒向大氣排放了二氧化碳氣體。甲烷氣體上升的主要原因不十分明晰,人為排放和自然變化可能是其中的原因,沼澤地、或溼地環境和農作物的燃燒可能引起了甲烷氣體的增加。

以衛星技術“監控”二氧化碳的排量

衛星數據顯示了溫室氣體數量上升,揭示了其它的許多特徵,比如:溫室氣體的地理分佈,詳細的氣體地理分佈和溫室氣體隨時間進程的波動現象。二氧化碳氣體隨季節變化的波動現象最為明顯,由於季節的變化,植物光合作用的強度隨之改變。二氧化碳氣體表現了“呼吸頻率”的特徵,在北半球中間緯度和高緯度地區,二氧化碳的“呼吸頻率”最大,這和人們對生態環境的理論分析相一致,在中緯度和高緯度地區,大氣層和植被之間的碳元素交換量特別大。森林植被吸收了碳元素,夏季的森林吸入了二氧化碳;而冬季的森林吐出了一部分二氧化碳氣體。

德國不萊梅大學的邁克爾·布赫維茨博士在歐洲航天局(ESA)發起的一個氣候變化研究項目中擔任負責人,研究溫室氣體的項目被稱之為GHG—CCI。目前的一些二氧化碳分析模型低估了二氧化碳排放的強度,為了正確反映二氧化碳氣體的“呼吸節律”,不萊梅大學的科學團隊開發了不同的分析模型。GHG—CCI研究項目的目標在於描繪二氧化碳和甲烷氣體在全球的分佈圖形,兩種主要的溫室氣體在世界各個地區的存量和變化量,只有掌握了兩種氣體在國家和地區的分佈特徵,才有可能改進目前的氣候預報水平。

以衛星技術“監控”二氧化碳的排量

一些地區的甲烷含量特別高,然而,為了定量地分析甲烷的含量,科學團隊構建了基礎性的分析模型,考慮了大氣移動的複雜因素,像風一樣移動的大氣對甲烷含量產生了影響。位於意大利伊斯普拉的歐盟委員會聯合研究中心的科學家彼得·貝加馬西解釋說,衛星資料提供了全球範圍甲烷氣體排放的詳細分佈,稀少的地面探測不能達到衛星探測技術的全面性和精準性,然而,人們不應否定地面探測的科學價值,地面探測彌補了衛星探測的一些不足之處。

自然和人為的兩種因素對大氣含量產生了影響,徹底理解兩種因素的影響對科學家形成了關鍵行的挑戰,連續性的觀測和分析成為了一種基礎性的要求,為了滿足連續性衛星觀測的要求,日本發射了溫室氣體觀測衛星GOSAT,正在計劃發射GOSAT2,歐洲航天局發射了環境衛星使命ENVISAT,正在計劃發射碳衛星CarbonSAT,NASA發射了使命衛星OCO—2。不萊梅大學的布赫維茨博士認為,現在需要協調衛星的數據收集和觀測活動,以分析不同衛星的差異和樣式,從中找到正確反應大氣成分的數據和大氣分佈的形態。歐洲航天局計劃召開有關生命行星的討論會,航天局溫室氣體項目GHG—CC的科學家、其它氣候變化項目小組和研究機構的人員將出席討論會,他們將在研討會上發佈最近的觀測和分析的成果。

以衛星技術“監控”二氧化碳的排量





(編譯:2013-9-5)


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