NASA发射PREFIRE气候变化立方体卫星 破解地球极地之谜

NASA发射PREFIRE气候变化立方体卫星 破解地球极地之谜 美国国家航空航天局的 PREFIRE 任务使用了两颗立方体卫星，旨在测量地球从两极排放的热量，通过分析地球的能量预算及其对冰、海和天气变化的影响来改进气候预测。该任务的第一颗立方体卫星使用火箭实验室的电子火箭从新西兰发射升空。图片来源：火箭实验室PREFIRE 任务概述美国国家航空航天局的 PREFIRE（远红外极地辐射能量实验）任务由两颗鞋盒大小的立方体卫星（或称立方体卫星）组成，它们将测量地球从地球上最寒冷、最偏远的两个地区向太空辐射的热量。PREFIRE 任务提供的数据将帮助研究人员更好地预测地球上的冰、海洋和天气在气候变暖的情况下会发生怎样的变化。"美国国家航空航天局（NASA）创新性的PREFIRE任务将填补我们对地球系统认识的空白为我们的科学家提供一幅地球极地如何影响地球吸收和释放能量的详细图景。这将改善对海冰消失、冰原融化和海平面上升的预测，从而更好地了解地球系统在未来几年将如何变化这对追踪天气和水变化的农民、在不断变化的海洋中工作的捕鱼船队以及建设抗灾能力的沿海社区来说都是至关重要的信息。"这段视频概述了 PREFIRE 任务，该任务旨在通过扩大科学家对地球在极地辐射的热量的了解来改进全球气候变化预测。资料来源：NASA/JPL-Caltech美国东部时间8:48，地面控制人员成功地与立方体卫星建立了通信。第二颗 PREFIRE 立方体卫星将在未来几天内搭乘自己的"电子"火箭从一号发射场发射升空。在30天的检查期之后，工程师和科学家将确保两颗立方体卫星正常工作，预计这次任务将运行10个月。PREFIRE 任务的核心是地球的能量预算从太阳吸收的热能与地球散发的热能之间的平衡。两者之间的差异决定了地球的温度和气候。北极和南极洲辐射的大量热量是以远红外线辐射的形式发出的，但目前还没有对这类能量进行详细测量。新西兰时间2024年5月25日晚7点41分（美国东部时间凌晨3点41分），火箭实验室的"电子"火箭从新西兰马希亚的1号发射场升空，火箭上载有美国国家航空航天局PREFIRE（远红外极地辐射能量实验）任务的一颗小型卫星。图片来源：火箭实验室环境因素对热辐射的影响大气中的水蒸气含量，以及云的存在、结构和组成，都会影响从地球两极逃逸到太空中的远红外线辐射量。从 PREFIRE 收集到的数据将为研究人员提供有关远红外线能量从北极和南极环境辐射到太空的位置和时间的信息。位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室主任劳里-莱辛（Laurie Leshin）说："PREFIRE立方体卫星可能很小，但它们将填补我们对地球能量预算知识的一大空白。它们的观测结果将帮助我们了解地球热平衡的基本原理，让我们能够更好地预测在全球变暖的情况下，我们的冰川、海洋和天气将发生怎样的变化"。技术进步与目标任务中的每颗立方体卫星都携带有一种名为热红外光谱仪的仪器，它使用特殊形状的镜子和传感器来测量红外波长。要使这些仪器小型化，以便安装在立方体卫星上，就必须缩小某些部件的尺寸，同时扩大其他部件的尺寸。PREFIRE的首席研究员、威斯康星大学麦迪逊分校的Tristan L'Ecuyer说："我们的地球正在以人们从未经历过的方式迅速发生变化，在北极这样的地方也是如此。NASA的PREFIRE将为我们提供地球两极发射的远红外线波长的新测量数据，我们可以利用这些数据改进气候和天气模型，帮助全世界的人们应对气候变化的后果。"合作努力美国国家航空航天局的发射服务计划总部设在佛罗里达州的肯尼迪航天中心，该计划与美国国家航空航天局的地球系统科学探路者计划合作，提供发射服务，这是美国国家航空航天局的风险级专用和搭乘共享（VADR）发射服务合同的一部分。PREFIRE 任务由美国国家航空航天局和威斯康星大学麦迪逊分校联合开发。NASA JPL 为该机构的科学任务局管理这项任务，并提供光谱仪。蓝峡谷技术公司建造了立方体卫星，威斯康星大学麦迪逊分校将处理仪器收集的数据。发射服务提供商是加利福尼亚州长滩的 Rocket Lab USA Inc.编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究认为气候变化可能危及地球上最大的饮用水储备

研究认为气候变化可能危及地球上最大的饮用水储备 在最近发表在《科学报告》上的这项研究中，国际研究小组分析了位于不同气候区的洞穴中超过 105000 个温度测量值，并将它们与相应的地表温度进行了比较。这项研究的协调员、里斯本大学（葡萄牙）科学院生态、进化和环境变化中心（cE3c）生物学家安娜-索菲亚-雷波莱拉（Ana Sofia Reboleira）说："温度变化揭示了地下环境与地表相比三种截然不同的热反应模式，这是一项新发现。"Vale Telheiro，葡萄牙洞穴，是本次研究的一部分，也是全球地下生物多样性的热点地区。图片来源：Ana Sofia Reboleira洞穴中记录的所有温度年变化都很小，最小的为 0.1 摄氏度，最大的为 8.8 摄氏度。但在某些情况下，洞穴温度反映地表温度的时间略有延迟，而在另一些情况下，地表温度的变化则迅速反映到地下。也有一些情况出现了相反的模式：地表温度越高，洞穴温度越低（反之亦然），就像热镜子一样。"我们的研究结果表明，洞穴中的平均温度反映了室外的平均温度。其结果是，根据气候变化预测的地表温度上升将反映在地下，"安娜-索菲亚-雷博雷拉解释说。洞穴中栖息着稀有的、未受保护的物种群落它们能保证水质，并适应生活在非常稳定的环境中，温度变化极小。因此，研究人员警告说："气温升高的后果绝对无法预测，而且肯定会对可供直接饮用的最大淡水储备的水质造成危害。"Ana Sofia Reboleira，这项研究的协调人，里斯本大学（葡萄牙）科学学院生态、进化和环境变化中心（cE3c）的生物学家。图片来源：罗莎-佩雷拉"这项研究还揭示了一些洞穴中存在的日热周期。在完全没有阳光的生态系统中，生物缺乏昼夜节律。这一惊人的发现表明，这些日热周期有可能控制地下生物的生物节律，"安娜-索菲亚-雷博雷拉解释说。这项研究中的几个洞穴是全球地下生物多样性的热点地区，如斯洛文尼亚的 Planina、加那利群岛的 Viento 和葡萄牙的 Vale Telheiro。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究提供了气候变化中人类"指纹"存在的明确证据

新研究提供了气候变化中人类"指纹"存在的明确证据 最近的研究强调了人类对海面温度（SST）的明显影响，揭示了与人类活动相关的季节性温度周期的显著变化。这项研究利用各种观测数据集和气候模型，确定温室气体是这些变化的主要驱动因素，对海洋生态系统、海洋作为碳汇的作用以及全球气候模式具有深远影响。"我们的研究表明，海表温度（SST）季节周期中的人为信号已经从自然变化的噪声中显现出来。海表温度季节周期振幅（SSTAC）变化的地理模式揭示了两个显著特点：北半球中纬度地区的上升与混合层深度变化有关，而南纬40°至55°之间的强偶极子模式则主要受地表风变化的驱动，"发表在《自然-气候变化》（Nature Climate Change）上的这项新研究说。"我们发现的证据非常明确。研究基于四组不同的海面海洋温度观测数据，分析了来自不同监测系统的数据，包括卫星记录以及世卫组织海洋研究所自 1950 年以来通过船只和浮筒收集的海洋测量数据。所有这些数据都提供了相同的故事和相同的结论：SSTAC 中的人为信号非常强烈，而且具有非常独特的模式。"佐证和影响在四种不同的观测到的 SST 产品和 51 个模型实现的历史气候演变中，模型预测的 SSTAC 变化模式具有很高的统计置信度。根据各个强迫的历史变化进行的模拟显示，温室气体的增加是 SSTAC 变化的主要驱动力，人为气溶胶和臭氧强迫的贡献较小但很明显。太平洋上的波浪。图片来源：伍兹霍尔海洋研究所 Hannah Piecuch这项研究的灵感来自桑特早先的工作，他从事气候指纹识别工作已有30多年。以前的研究利用卫星记录来识别对流层中上层温度季节周期变化中的人类指纹。然而，这是第一项揭示季节性海面温度气候变化详细模式的指纹研究。气候变化与海洋影响"海面温度的季节周期振幅正在发生变化，而且变得越来越强。我们最大的发现之一是，夏季变暖的程度大于冬季。在北半球和南半球，海洋混合层深度都在变薄，这会显著放大夏季温度。北半球的变暖更为极端，与海洋盆地面积变小有关。在南半球，我们发现海面温度的变化主要是由大气变暖引起的风向转变模式驱动的。这项研究驳斥了近期气温变化是自然现象的说法，无论是太阳还是气候系统的内部周期。"桑特说："就我们正在研究的海洋季节性温度变化而言，自然解释几乎是不可能的。这项研究进一步排除了这样的说法：因为气候变化是自然现象，所以我们不必认真对待。"社会和环境后果海洋表面温度季节性周期中这一强有力的人类指纹预计将对海洋生态系统产生广泛影响。这会极大地影响渔业和营养物质的分布。深入了解人类活动对季节性的影响具有科学、经济和社会方面的重要意义。2023 年，海洋上层热量含量达到有记录以来的最高值，引起了科学界的强烈关注。海洋吸收了地球因全球变暖而产生的大约 90% 的多余热量，在调节地球气候系统方面发挥着至关重要的作用。"海洋温度简直高得离谱。很多人都想知道发生了什么，"桑特说。"答案的很大一部分是人类活动使世界海洋逐渐变暖。科学界一直关注海洋年平均温度的变化。这篇论文表明，根据季节变化进行指纹识别也是至关重要的。"海洋是一个重要的碳汇，它吸收了我们因燃烧化石燃料而产生的 25% 的二氧化碳。然而，海洋吸收二氧化碳的能力与温度有关。随着海洋变暖，我们必须了解海洋吸收二氧化碳的能力是如何受到影响的。"随着海洋吸收二氧化碳，会产生广泛报道的酸化现象，这会对海洋生物造成负面影响。如果我们开始改变海洋的酸碱度，就有可能影响食物链底层生物的结构完整性。在美国和全球范围内，我们现在面临着如何应对气候变化的重要决策。这些决定应该基于我们对人类对平均气候和季节影响的现实性和严重性的最佳科学理解。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

气候变化加剧了农民的焦虑

气候变化加剧了农民的焦虑 由于天气干燥，马克从下午三点左右就开始辛勤劳作，在一块60英亩的地里种完豆子，然后再搬到另一块地里。罗斯·伍德拉夫说：“今年，由于天气的原因，进展缓慢。然而，我不会说我们落后了，如若再下几场雨，我们就会落后。”在农业领域，等待天气是一个古老的故事，但随着气候变化导致中西部地区春季降雨增加，人们对春季播种的焦虑预计也会随之增加。以俄亥俄州为例，该州气候学家亚伦·威尔逊（Aaron Wilson）表示，自1995年以来，农民在4月份已经损失了大约5天的田间工作时间。当农民不得不等待田地干涸时，已经让人愁苦的种植日可能会成为持续到夜晚的耐力考验。如果种植延迟足够严重，可能会影响产量，而且在潮湿的春天种植的作物的质量也可能在收获时受到影响。美国农业部中西部气候中心主任丹尼斯·托德（Dennis Todey）说：“我们预计，这一问题将继续恶化。我们需要帮助农业了解这一点，并通过改变种植方式、种植时间和种植内容，开发新的管理机制来应对这一问题。”春雨增多专家表示，气候变化的一个影响是，气候变暖使更多的水进入大气，导致降雨量增加。根据联邦政府的第五次全国气候评估，在过去大约30年里，中西部大部分地区的春季降雨量增加了5%至15%。该评估预计，到本世纪中叶，该地区的二氧化碳排放量将再增加8%至20%。“出现极端天气的天数正在增加。这是一个上升的趋势，”中西部地区气候中心（midwest regional Climate Center）的地区气候学家梅丽莎·威德哈尔姆（Melissa Widhalm）说。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，在1980年至2023年期间，俄亥俄河谷的4月份降雨量每十年增加约四分之一英寸，是除东南部以外美国所有地区中最多的。根据对爱达荷大学40年降水数据的回顾，俄亥俄州南部、肯塔基州北部和印第安纳州大片地区的4月份降雨量增加幅度最大，比2024年的往常多了5到6英寸。Widhalm说，农民“将需要具备管理更广泛情况的能力”。压力倍增各种规模的农场都感受到了在田间条件允许的情况下尽可能多地工作的压力。今年4月，凯蒂·罗杰斯（Katy Rogers）在印第安纳州诺布尔斯维尔（Noblesville）管理着占地117英亩的Teter Retreat and Organic Farm，她在日落之后种植莴苣幼苗，而她的员工早已下班。和伍德拉夫一家一样，几周前大雨淹没了她的一些田地，她也在努力追赶。在她的小菜园里，春种夏收，夏种秋收。罗杰斯说：“当我们错过了一个窗口期，导致我们无法按计划种植时，这种作物可能根本无法种植。”“我们可能会把这些幼苗扔掉。”今年，她已经放弃了球芽甘蓝的种植，因为在种植球芽甘蓝所需的几周时间里，田地不适合耕种，这造成了大约2800美元的收入损失。由于她的农场规模较小，当潮湿的田地不允许她的拖拉机时，罗杰斯可以用手种植，但她说，这是“非常消耗”的工作。罗杰斯说：“在雨中出来是很累的，感觉就像在打你一样。”她说，她预计未来将更多地在有顶棚的建筑中种植，而减少在田间种植。俄亥俄州的罗斯·伍德拉夫（Ross Woodruff）表示，似乎适合野外工作的春天变得更加稀少两三天一次，而不是在他20年农民生涯中早些时候的那种长达一周的时间。“如果可能的话，如果我们有足够的人力，我们会努力让工作昼夜不停地进行下去，”他说。适应雨水增长更多的雨水意味着农民需要管理这些水，这可能会侵蚀土壤。普渡大学研究人员2018年的一项研究预测，该州部分地区春雨径流可能会增加40%至70%。像许多大型农场一样，伍德拉夫依靠瓷砖排水系统来排出田地里多余的水。这些瓦片是埋在土壤下约3英尺（1米）的大型穿孔塑料管，用来收集水并将其输送到农田之间的运河。罗斯·伍德拉夫说，这是一个昂贵的系统，但在作物产量上是有回报的。但是瓷砖排水系统也有它的缺点，由于不管下了多少雨，它都会把土壤中的水分带走，那么如果夏天滴雨未下，这可能会让田地干涸。保持土壤健康对农民来说是关键，因为他们要适应春雨的增加。温迪·卡彭特在印第安纳州莫多克拥有占地1.5英亩的克里斯托弗农场，她使用了一些可持续的农业技术来做到这一点。像许多大型农场一样，她在种植季节之间原本光秃秃的田地里种植覆盖作物，并采用免耕的做法。这样可以将有机物留在土壤中，帮助维持土壤结构。卡彭特说，她的田地可以处理多余的水，并在极度干燥的时期保留一些水分。今年春天，尽管本月早些时候下了大约7英寸的雨，她和她的四名员工仍然能够在户外人工种植蔬菜。她说，这些做法，加上她的农场规模小，没有重型设备，使她比周围那些还没有开始种植的传统行作物农场更有弹性。卡彭特说：“当你遇到那些真正的、真正的暴雨事件时，每个人都会遇到麻烦。我们正在积极努力增加土壤有机质，这将对水的保留时间产生影响。”作物多样性是Teter农场计划中的重要组成部分，它有助于建立抵御能力。尽管今年春天罗杰斯不得不放弃种植一种作物，但她还有几十种其他作物。上个月，夜幕降临时，伍德拉夫一家忙着播种，马克和罗斯迅速把播种机装好，把它转过来，排到下一排。播种机嘎吱嘎吱地开动了，叶片插进了地面，拖拉机的前灯划出了一条清晰的道路。马克直到11点才种完菜，而罗斯则熬到半夜做办公室工作。他们并不孤单。在这条路上，另一位农民在满月下种地。 ... PC版： 手机版：