足球比赛结果 会爆炸吗?测量太空火山排放

亚苏尔山山顶的西蒙·卡恩
亚苏尔山顶上的西蒙·卡恩
西蒙·卡恩测量岛国瓦努阿图亚苏尔山的气体排放量 2014 年。图片来源:Simon Carn
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美国宇航局卫星测量的二氧化碳查明了人类产生的气体来源 和火山活动,这可能有助于监测导致气候变化的温室气体 改变。

上个月末,巴厘岛一座名为阿贡山的成层火山开始冒烟。小 山下地震颤抖。此后,官员们已疏散数千人 1963 年阿贡火山喷发造成 1,000 多人死亡, 人。

火山爆发之前,通常会出现警告信号。很少有震感的小地震 人类可以感知到,但地震仪可以感知到来自火山的辐射。水蒸气的羽流 从火山口升起。当火山开始释放二氧化碳等气体时 二氧化硫,火山喷发可能迫在眉睫。

但是接近火山顶部是一项危险的工作。利用遥感 检测二氧化碳和二氧化硫排放量的上升而不危及人类 或设备将大大增加人类对火山的了解。遥感 排放可以防止人道主义灾难和误报。

阿贡火山尚未喷发(在撰写本文时),但地震 活动依然激烈。巴厘岛官员开始怀疑火山是否爆发 确实迫在眉睫;从该地区撤离的人们希望返回自己的家园 住房和旅游业都在下降。

包括足球比赛结果火山学家西蒙·卡恩在内的研究人员 发表论文集《Spaceborne detector of localized Carbon》等 二氧化硫来源”;该文章详细介绍了首次已知的对局部人为和自然的测量 二氧化碳来自近地轨道的卫星。

OCO-2 中的五篇论文科学特别收藏展示了 NASA 轨道碳观测站 2 号的能力 (OCO-2)卫星;卫星传感器的测量结果可提供有关 碳如何连接地球上的一切。该研究得到了 NASA 喷气推进系统的支持 实验室。

监测二氧化碳2太空排放

Carn 与人合着的论文讨论了研究团队如何采用高分辨率、 千米级大气二氧化碳的敏感星载测量。 这些数据表明卫星的传感器能够精确定位本地来源 大气中的二氧化碳——考虑到其总量,这是一项艰巨的任务 首先是大气中的背景二氧化碳。

卫星使用光谱测定法;卫星上的传感器测量反射 阳光——辐射——使用人类无法检测到的波长,以高光谱分辨率 人眼。当光穿过二氧化碳时,一些光被气体吸收。 剩余的光从海洋和地球反射回来。 OCO-2 传感器测量 反射回来的光可以量化二氧化碳吸收的量,从而使 科学家们隔离排放源,无论是人为还是自然。

“本文的主要重点是检测局部、点源碳排放 二氧化碳而不是测量大气中的大范围浓度,” 副教授卡恩说地质采矿工程与科学系。 “火山可能是强大的、局部的二氧化碳来源。但在全球范围内, 所有现有证据表明人类活动正在排放更多的碳 二氧化碳比火山多。”

OCO-2 卫星的空间分辨率(2.25 公里)足够高,化学 信号没有被稀释。然而,虽然 OCO-2 的测量结果是前所未有的, 卫星不能用作常规火山监测工具,因为它不 足够频繁地经过地球上的同一个地方。

“这证明该技术确实有效,但我们需要更好的传感器 在它成为常规监测工具之前,特别是对于我们期望的火山 气体排放量的快速变化,”卡恩说。 “如果我们能够测量火山二氧化碳 常规地从太空发射,这将是我们使用的技术的一个非常强大的补充。 这种观察现在(对阿贡来说)很有用。”

卡恩梳理卫星数据,寻找可检测的星载二氧化碳测量值 来自太平洋岛国瓦努阿图的三座火山。其中之一,山 亚苏尔火山至少自 1700 年代以来一直在喷发,并且在 OCO-2 测量当天 排放的二氧化碳比背景大气高出约百万分之3.4 水平,相当于约 42 千吨的排放量。相比之下,人类平均排放量 每天 10 万吨。

OCO-2 火山排放测量
此图显示了 5 月 30 日瓦努阿图亚苏尔火山的二氧化碳测量结果, 2015. 亚苏尔火山是一座非常活跃的火山,也是最强的火山气体来源之一 地球上的排放。 OCO-2 数据(左图)显示顺风处 CO2 略有增强 (西北)火山。中间面板显示了重新调整比例的 OCO-2 数据,以显示 背景上方火山羽流中过量的二氧化碳浓度 该地区的集中度。从图中可以看出火山信号很小 - 仅比背景大气碳高 1%。这说明了为什么极其 需要像 OCO-2 这样的敏感卫星传感器来检测局部二氧化碳源。 右侧面板显示实际二氧化碳浓度,突出显示测量结果 像素被视为火山羽流的一部分。图片来源:NASA JPL

OCO-2 的传感器还测量了洛杉矶盆地的二氧化碳排放量, 检测一种二氧化碳“圆顶”。城市地区占比70%以上 人为排放。

“地球上的自然过程目前能够吸收大约一半的人类化石 NASA 的 OCO-2 项目副科学家 Annamarie Eldering 说道 加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室,概述的主要作者 《科学》杂志上关于 OCO-2 科学状况的论文。 “如果这些自然过程出现动摇, 减缓二氧化碳、温室气体引起的变暖的有效去除 将会加速和加剧。这些数据开始让我们更好地了解气候如何 影响碳循环,减少两者如何变化的巨大不确定性 未来。”

洛杉矶的 OCO-2 测量结果足够详细,足以捕捉差异 因局部来源而在城市内集中。他们还追踪 当航天器从拥挤的上空飞过时,二氧化碳浓度逐渐减少 从城市到郊区,再到北部人烟稀少的沙漠。

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