據(jù)外媒報道,多虧了美國宇航局(NASA)能詳細(xì)監(jiān)測二氧化碳的衛(wèi)星,科學(xué)家們現(xiàn)在能更好地了解植物、土壤和海洋如何吸收和釋放二氧化碳。這些信息可以幫助我們弄清楚我們的世界將如何應(yīng)對全球變暖。新的研究表明,2015-2016年的厄爾尼諾期間,熱帶地區(qū)的干旱、高溫和火災(zāi)導(dǎo)致三大洲的植物和土壤二氧化碳排放量最大的增長。
植物光合作用需要吸收二氧化碳。但在厄爾尼諾期間,由于南美洲、非洲和亞洲的雨量較少,氣溫也高于往年同期,一些植物沒有吸收太多的二氧化碳; 另外一些植物死亡和迅速分解,釋放出它們從空氣中吸取的碳。新觀察到的行為可能為氣候變化如何創(chuàng)造出可以加速全球變暖的新反饋系統(tǒng)提供線索。
這些研究結(jié)果于周四發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,僅代表了2014年發(fā)射的NASA任務(wù)的第一批發(fā)現(xiàn)。這顆衛(wèi)星稱為軌道碳觀測站-2(OCO-2),旨在監(jiān)測大氣中的二氧化碳。自工業(yè)革命以來,二氧化碳排放量一直在增加,而由于二氧化碳是一種溫室氣體,這也造成了全球氣候變暖。燃燒化石燃料不斷釋放大量的二氧化碳,但其中大約25%被海洋所吸收,另外25%被植物吸收。
OCO-2衛(wèi)星每天約收集10萬次測量,包括未曾觀察過的地區(qū),如海洋中部和 亞馬遜 雨林。利用這些數(shù)據(jù),研究人員將地球上的二氧化碳濃度映射到一起,了解其被吸收和排放,以及如何分散到大氣中。
厄爾尼諾
OCO-2衛(wèi)星于2014年7月發(fā)射,剛好在超強(qiáng)厄爾尼諾發(fā)生之前。厄爾尼諾現(xiàn)象是一種反復(fù)出現(xiàn)的氣候模式,為熱帶太平洋帶來溫暖的海水,影響了全球的天氣。另外一篇科學(xué)論文報道,與2011年相比,額外的25億噸二氧化碳排放到大氣中。這些二氧化碳來自南美洲、非洲和亞洲的熱帶地區(qū),那里的植物都有不同的反應(yīng)。在南美洲,植物的生長受到干旱的阻礙,導(dǎo)致它們比平常吸收更少二氧化碳。在非洲,干旱導(dǎo)致植物死亡及分解更快,釋放出大量的二氧化碳。而在亞洲,由于干旱和高溫造成森林大火,這也引起了大量的二氧化碳釋放到大氣中。
在另一項研究中,科學(xué)家研究了同樣的厄爾尼諾現(xiàn)象如何影響海洋。美國大學(xué)空間研究協(xié)會科學(xué)家兼這項研究合著者Abhishek Chatterjee表示,雖然世界海洋吸收了約25%的二氧化碳排放量,但是不同的海域表現(xiàn)不同:例如北大西洋吸收二氧化碳,而熱帶太平洋通常會釋放二氧化碳。
火山和城市
OCO-2衛(wèi)星進(jìn)行了高分辨率測量,因此研究人員可以在非常小的地區(qū)(如城市或火山)觀察二氧化碳濃度。根據(jù)科學(xué)研究,其中一項科學(xué)研究表明,洛杉磯冬季二氧化碳濃度較高,因為植物吸收更少的二氧化碳,同時更多的植物死亡。主要作者Florian Schwandner表示,城市地區(qū)汽車和發(fā)電廠排放的二氧化碳都比郊區(qū)更高。研究結(jié)果表明,OCO-2衛(wèi)星可以快速掃描城市污染,補(bǔ)充基于地面的測量。
OCO-2衛(wèi)星也可用于監(jiān)測活動火山,例如瓦努阿圖的Yasur火山,這些火山不斷涌出富含二氧化碳的羽流。測量結(jié)果表明,Yasur火山每天釋放出41.6千噸二氧化碳。當(dāng)火山噴出二氧化碳時,意味著新一輪的巖漿正在朝著地面移動。所以這種新技術(shù)可以用來預(yù)測火山噴發(fā)。
光合作用
OCO-2衛(wèi)星也可以檢測植物的光合作用。在光合作用過程中,植物將微量的能量發(fā)回大氣層,并有效地發(fā)光。根據(jù)《科學(xué)》雜志發(fā)表的另一項研究,這種發(fā)光是肉眼不可見的,但不是OCO-2衛(wèi)星能以更高的分辨率進(jìn)行測量。
檢測光合作用是了解植物是否吸收二氧化碳的關(guān)鍵。這些測量被用于與厄爾尼諾現(xiàn)象相關(guān)的論文中,以了解在2015年至2016年期間,南美洲的植物沒有吸收太多的二氧化碳。
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