即使在卫星时代 19世纪的"餐盘"在海洋科学中仍然有用

即使在卫星时代19世纪的"餐盘"在海洋科学中仍然有用在新的研究中,包括埃克塞特大学、普利茅斯海洋实验室、Vrije大学(荷兰)和意大利海洋科学研究所(ISMAR)的一个研究小组比较了塞奇盘与卫星和高性能色谱法的性能。塞奇盘在监测浮游植物丰度方面的表现几乎与现代方法一样好--这意味着可以追溯到一个多世纪前的塞奇测量可以帮助科学家了解海洋的长期变化。"浮游植物产生了世界上一半的氧气,并形成了海洋食物网的基础,因此监测它们有助于我们跟踪从气候变化到生态系统健康的一切,"来自康沃尔郡埃克塞特彭林校区的地理和环境科学中心的鲍勃-布鲁温博士说。"新技术无疑给我们带来了新的机会,但我们的研究表明,塞奇盘在估计叶绿素(一种测量浮游植物丰度的方法)方面做得很好--这意味着我们应该能够将过去的数据与现代测量结合起来。"这给我们提供了一个关于我们的海洋如何变化的长期数据的无价之宝。"塞奇盘仍然在世界各地被用来监测海洋生物量和水质,共同作者、来自ISMAR的JaimePitarch博士说,这些发现支持继续使用它们。他说:"这是一个简单、便宜的工具,但我们的研究表明它也是非常有效的,"。事实上,包括埃克塞特的Brewin博士在内的研究人员正在进行一个项目,该项目将使用3D打印的塞奇盘来监测印度和非洲的湖泊以及美国沿海地区的水质。在19世纪50年代之前,海员们使用各种物体(与塞奇盘的方式相同)来帮助导航,包括布、平底锅和盘。正是梵蒂冈的天文学家安吉洛-塞奇,在1865年受教皇海军司令亚历山德罗-西亚尔迪的邀请,参加了一次科学巡航,研究海洋的阴暗程度,他将这种方法标准化。这篇发表在《海洋科学前沿》杂志上的论文题为:"评估用于监测大西洋浮游植物生物量的历史和现代光学技术"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349909.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1349909.htm

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沙漠中的灰尘如何助长海洋生物的繁衍

沙漠中的灰尘如何助长海洋生物的繁衍但是在这些极端事件之外,还有一种稳定的、长距离的尘埃粒子雨,几乎全年都在促进浮游植物的生长,而且几乎在每个流域都是如此。在5月5日发表在《科学》杂志上的一项新研究中,来自俄勒冈州立大学、马里兰大学巴尔的摩郡分校和美国国家航空航天局的一个研究小组将卫星观测与一个先进的计算机模型相结合,以了解来自陆地的矿物尘埃如何为海洋中浮游植物的生长提供肥料。浮游植物是微小的、类似植物的生物体,构成了海洋食物网的中心。浮游植物漂浮在海洋表面附近,主要依靠阳光和从深海中涌出的矿物营养物或通过沿海径流漂浮到海上。但是富含矿物质的沙漠尘埃由强风携带并沉积在海洋中,对浮游植物的健康和丰度也起着重要作用。这张图片由美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)于2011年4月8日获取,显示了比斯开湾上空的撒哈拉尘埃。海湾里的浮游植物大量繁殖,使水呈现明亮的绿色和蓝色。沉积物可能促成了一些颜色,特别是在靠近海岸的地区。根据这项新的研究,沉积到海洋上的灰尘支持了每年全球出口产量的4.5%--衡量浮游植物在光合作用中吸收的碳有多少沉入深海。然而,在中纬度和高纬度的一些海洋区域,这一贡献接近20%至40%。浮游植物在地球的气候和碳循环中发挥着巨大作用。像陆地植物一样,它们含有叶绿素,通过光合作用从阳光中获取能量。它们在这个过程中产生氧气并封存大量的二氧化碳,其规模可能与雨林相当。而且,它们处于海洋范围内食物排序的最底层,从微小的浮游生物到鱼到鲸鱼。研究报告的共同作者、马里兰大学巴尔的摩县分校的研究教授洛林-雷默(LorraineRemer)说,灰尘颗粒在落入海洋之前可以旅行数千英里,在那里它们滋养了距离灰尘来源很远的浮游植物。"她说:"我们知道沙漠尘埃的大气运输是使海洋'点击'的部分原因,但我们不知道如何找到它。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361455.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1361455.htm

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研究发现沙漠粉尘在海洋浮游植物生长中起着至关重要的作用

研究发现沙漠粉尘在海洋浮游植物生长中起着至关重要的作用在5月5日发表在《科学》杂志上的一项新研究中,来自俄勒冈州立大学、马里兰大学巴尔的摩郡分校和美国国家航空航天局的一个研究小组将卫星观测与一个先进的计算机模型相结合,以了解来自陆地的矿物尘埃如何为海洋中浮游植物的生长提供肥料。浮游植物是微小的、类似植物的生物体,构成了海洋食物网的中心。浮游植物漂浮在海洋表面附近,主要依靠阳光和从深海中涌出的矿物营养物,或通过沿海径流漂浮到海上。但是富含矿物质的沙漠尘埃--由强风携带并沉积在海洋中--对浮游植物的健康和丰度也起着重要作用。根据这项新的研究,沉积在海洋上的尘埃支持了每年全球出口产量的4.5%--这是衡量浮游植物在光合作用中吸收的碳汇入深海的数量。然而,在中纬度和高纬度的一些海洋区域,这一贡献接近20%至40%。浮游植物在地球的气候和碳循环中发挥着巨大作用。像陆地植物一样,它们含有叶绿素,通过光合作用从阳光中获取能量。它们在这个过程中产生氧气并封存大量的二氧化碳,其规模可能与雨林相当。而且,它们处于海洋范围内食物排序的最底层,从微小的浮游生物到鱼到鲸鱼。研究报告的共同作者、马里兰大学巴尔的摩县分校的研究教授洛林-雷默(LorraineRemer)说,尘埃粒子在落入海洋之前可以飞行数千英里,在那里它们滋养了距离尘埃源很远的浮游植物。"她说:"我们知道沙漠尘埃的大气运输是使海洋'点击'的部分原因,但我们不知道如何找到它。如何从地球表面以上400英里处追踪海洋生物?这需要追踪叶绿素的绿色足迹。研究作者TobyWestberry和MichaelBehrenfeld--俄勒冈州立大学的遥感海洋学家--分析了美国宇航局Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)从2003年到2016年收集的14年的海洋颜色测量数据。追踪海洋颜色的明显特征,他们不仅能够确定浮游植物繁殖的时间和地点,还能确定它们的健康程度和数量(基于叶绿素的浓度)。这张海洋观测宽视场传感器(SeaWiFS)图像显示了东北太平洋的叶绿素浓度。叶绿素是浮游植物中的主要色素--它使这些微小的海洋植物呈现出绿色,它们用它进行光合作用。通过精确测量海洋反射的光的颜色,SeaWiFS使科学家能够测量浮游植物群的浓度。在这个假色图像中,红色和黄色显示了高浓度,而绿色、浅蓝色和深蓝色显示了逐渐降低的浓度。黑色表示由于海洋上的云层覆盖而没有数据的区域。资料来源:NASASeaWiFS项目,JimGower,不列颠哥伦比亚省西德尼海洋科学研究所,IOSSERIES团队,以及不列颠哥伦比亚省西德尼海洋科学研究所的BillCrawford和FrankWhitney。为了确定浮游植物是否对沙漠尘埃有反应,该小组将他们的海洋颜色发现与美国宇航局戈达德地球观测系统(GEOS)模型在同一时期的尘埃沉积事件的输出进行了比较。这些事件的强度从强大的撒哈拉沙尘暴到美国西海岸的相对低调的羽流。他们发现,即使是适量的沙漠尘埃也增加了浮游植物的数量,并改善了浮游植物的健康状况。以前的研究集中在大型的局部事件上--火山爆发、野火、极端的沙尘暴--这些事件向空气中喷出大量的有机和矿物颗粒。在其他研究中,研究人员有意通过在海水中"播种"铁来刺激浮游植物的生长,铁是海洋中一种关键但往往有限的营养物质。"我们观察到浮游植物的反应并不仅仅发生在海洋中的铁贫乏地区,"共同作者、美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家HongbinYu说。"这些反应在世界各地都有发生。添加一点营养物质,你就会在水中发生一些事情。"科学家们说,沙漠尘埃的营养益处并不限于铁。灰尘颗粒含有植物需要的其他营养物质,特别是磷和氮。随着气候变化对大气模式、土壤湿度和其他影响灰尘如何进入海洋的因素的影响,需要进行更多的研究。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359449.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359449.htm

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气候变化的生动展示:研究揭示海洋色调的惊人变化

气候变化的生动展示:研究揭示海洋色调的惊人变化来自麻省理工学院和英国国家海洋学中心的科学家们发现,在过去20年中,由于人类引起的气候变化,全球56%的海洋颜色发生了显著变化。这些颜色变化,尤其是赤道热带地区的颜色变化,表明海洋生态系统发生了变化。这项研究还表明,监测海洋颜色可以提供一种更准确的方法来检测这些变化。这些颜色变化虽然在肉眼看来很微妙,但却发生在全球56%的海洋上--其面积比地球陆地总面积还要大。研究人员特别发现,随着时间的推移,赤道附近的热带海洋区域变得越来越绿。海洋颜色的变化表明表层海洋的生态系统也在发生变化,因为海洋的颜色是海洋中生物和物质的真实反映。为了追踪海洋颜色的变化,科学家们分析了水卫星上的中分辨率成像分光仪(MODIS)对海洋颜色的测量结果。图片来源:NASA和JoshuaStevens,使用美国地质调查局的Landsat数据和LANCE/EOSDISRapidResponse的MODIS数据。目前,研究人员还不能准确地说出海洋生态系统是如何变化以反映颜色的变化的。但有一点他们非常肯定:人类引起的气候变化很可能是驱动因素。"这项研究的合著者、麻省理工学院地球、大气与行星科学系和全球变化科学中心的高级研究科学家StephanieDutkiewicz说:"多年来,我一直在进行模拟,这些模拟告诉我,海洋颜色的这些变化将会发生。"研究报告的合著者、麻省理工学院地球、大气与行星科学系和全球变化科学中心的高级研究科学家StephanieDutkiewicz说:"看到它真实地发生并不令人惊讶,但却令人恐惧。而且这些变化与人类引起的气候改变是一致的。这是人类影响生物圈的另一种方式"。该研究的共同作者还包括国家海洋学中心的StephanieHenson、俄勒冈州立大学的KelseyBisson和缅因大学的EmmanuelBoss。噪音之上海洋的颜色是海洋上层的视觉产物。一般来说,深蓝色的水域几乎没有生命,而绿色的水域则表明生态系统的存在,主要是浮游植物--海洋上层大量存在的植物状微生物,它们含有绿色色素叶绿素。叶绿素帮助浮游生物捕捉阳光,利用阳光捕捉大气中的二氧化碳并将其转化为糖分。浮游植物是海洋食物网的基础,该食物网维持着从磷虾、鱼类到海鸟和海洋哺乳动物等逐渐复杂的生物。浮游植物也是海洋捕获和储存二氧化碳能力的强大动力。因此,科学家们热衷于监测整个海洋表层的浮游植物,并研究这些重要的群落如何应对气候变化。为此,科学家们根据从海洋表面反射的蓝光和绿光的比例来跟踪叶绿素的变化。但大约十年前,本研究报告的共同作者之一亨森与其他人共同发表了一篇论文,其中指出,如果科学家仅追踪叶绿素,则至少需要30年的持续监测才能发现任何特别由气候变化驱动的趋势。该研究小组认为,原因在于叶绿素每年之间巨大的自然变化将压倒人为因素对叶绿素浓度的影响。因此,需要几十年的时间才能在正常的噪声中找出一个有意义的、由气候变化驱动的信号。2019年,Dutkiewicz和她的同事发表了另一篇论文,通过一个新模型表明,与叶绿素相比,其他海洋颜色的自然变化要小得多。因此,气候变化驱动的任何变化信号应该比其他海洋颜色的较小正常变化更容易被发现。他们预测,这种变化应在20年而不是30年的监测期内显现出来。"所以我想,在所有这些其他颜色中寻找趋势,而不是仅仅在叶绿素中寻找趋势,不是很有意义吗?Cael说。"值得关注的是整个光谱,而不是仅仅试图从光谱中的一点来估算一个数字。"七种颜色的力量在目前的研究中,Cael和他的团队分析了Aqua卫星上的中分辨率成像分光仪(MODIS)对海洋颜色的测量结果。MODIS测量7种可见光波长,包括研究人员传统上用来估算叶绿素的两种颜色。卫星捕捉到的颜色差异非常细微,人眼无法分辨。在我们眼中,大部分海洋呈现蓝色,而真正的颜色可能包含从蓝色到绿色,甚至红色等更细微波长的混合。Cael利用卫星从2002年到2022年测量到的所有七种海洋颜色进行了统计分析。他首先查看了这七种颜色在特定年份中在不同区域的变化程度,从而了解了它们的自然变化。然后,他将视角放大,查看这些海洋颜色的年度变化在20年的较长时间内是如何变化的。这一分析发现了一个明显的趋势,高于正常的年际变化。为了弄清这一趋势是否与气候变化有关,他随后研究了Dutkiewicz在2019年建立的模型。该模型模拟了两种情况下的地球海洋:一种是增加温室气体,另一种是不增加温室气体。温室气体模型预测,20年内应该会出现一个明显的趋势,而且这一趋势可能会导致世界上大约50%的表层海洋的海洋颜色发生变化,这几乎与Cael在分析真实世界的卫星数据时发现的结果完全一致。"这表明我们观察到的趋势并非地球系统的随机变化,"Cael说。"这与人为气候变化是一致的。"该团队的研究结果表明,监测叶绿素以外的海洋颜色可以为科学家提供一种更清晰、更快速的方法来检测气候变化驱动的海洋生态系统变化。"海洋的颜色已经发生了变化,"Dutkiewicz说。"但我们可以说,颜色的变化反映了浮游生物群落的变化,这将影响所有以浮游生物为食的生物。这也将改变海洋吸收碳的程度,因为不同类型的浮游生物吸收碳的能力不同。因此,我们希望人们认真对待这个问题。不仅仅是模型预测这些变化将会发生,我们现在可以看到它正在发生。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371247.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371247.htm

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气候变化使我们的海洋从蓝色变为绿色

气候变化使我们的海洋从蓝色变为绿色英国国家海洋学中心首席科学家B.B.Cael领导的研究人员发现,在过去20年中,全球56%的海面颜色发生了显著变化。在分析了美国宇航局Aqua卫星上的MODIS(中分辨率成像分光仪)仪器提供的海洋颜色数据后,他们发现,大部分变化都源于海洋变绿了。上图突出显示了2002年至2022年期间海洋表面颜色发生变化的区域,深绿色代表更显著的差异(信噪比更高)。Cael说:"推而广之,这些地方我们可以检测到过去20年中海洋生态系统的变化。这项研究的重点是热带和亚热带地区,但不包括高纬度地区和沿海水域,因为高纬度地区一年中的部分时间是黑暗的,而沿海水域的数据自然非常嘈杂。"叶绿素变化的意义地图上的黑点表示在研究期间叶绿素水平也发生变化的区域,占海洋表面的12%。叶绿素一直是遥感科学家测量浮游植物丰度和生产力的常用指标。不过,这些估计值只使用了可见光光谱中的几种颜色。绿色显示的数值基于整个色域,因此能捕捉到更多关于整个生态系统的信息。在遥感领域,来自单个传感器的长时间序列比较罕见。Aqua卫星将于2022年迎来其在轨运行的第20个年头,远远超过了其6年的设计寿命。特别是,他很好奇卫星收集到的所有海洋颜色信息中有哪些可能被遗漏了。Cael说:"数据中的编码比我们实际利用的要多得多。"通过对数据的深入研究,研究小组发现了气候建模所预测的海洋颜色趋势[3],但使用基于卫星的叶绿素估算,预计需要30-40年的数据才能发现这一趋势。这是因为与气候变化趋势相比,叶绿素的自然变异性很高。新方法结合了所有可见光,足以在20年内确认这一趋势。NASA的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器在地球上空运行。资料来源:NASAGSFC可能的解释和未来预测在现阶段,很难说新色调究竟是生态变化造成的。不过,作者认为,它们可能是浮游生物的不同组合、更多的碎屑颗粒或浮游动物等其他生物造成的。凯尔说,颜色变化不太可能来自塑料或其他污染物等物质,因为它们并不普遍,不足以在大尺度上记录下来。"我们所知道的是,在过去20年里,海洋变得更加分层。表层海水[4]吸收了气候变暖所产生的过多热量,因此不易与营养更丰富的深层海水混合。这种情况将有利于适应贫营养环境的浮游生物。"凯尔说,海洋颜色变化的区域与海洋变得更加分层的区域非常吻合,但与海面温度变化没有重叠。对地球水生生态系统的更多了解可能很快就会到来。NASA的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)卫星将于2024年发射,届时将传回色彩分辨率更高的观测数据。新数据将使研究人员能够推断出更多有关海洋生态的信息,如浮游植物物种的多样性和浮游植物的生长速度。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387869.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1387869.htm

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从浮游植物到气候变化:锌在全球动态中的关键作用

从浮游植物到气候变化:锌在全球动态中的关键作用本周发表在《科学》杂志上的一项新研究再次证实了南大洋在全球生物过程和碳循环中的重要作用。它首次根据实地证据揭示了无机锌颗粒在这些循环中被低估的作用。南大洋在全球浮游植物生产力中发挥着最大的作用,而浮游植物生产力则负责吸收大气中的二氧化碳。在这些过程中,存在于海水中的微量元素锌是一种重要的微量营养元素,对海洋生物的许多生化过程,尤其是极地浮游植物的繁殖至关重要。南非队准备登上南非的极地科考船SAAgulhasII号,参加2019年的南极考察。图片来源:WiidaFourie-Basson当浮游植物大量死亡时,锌就会被释放出来。但迄今为止,科学家们仍感到困惑的是,尽管锌和磷--另一种海洋生命所必需的营养物质--在浮游植物中位于相似的区域,但却观察到两者之间存在脱节。相反,锌和溶解的二氧化硅之间经常出现强烈的(但无法解释的)耦合。斯泰伦博斯大学(SU)环境和海洋生物地球化学专家、该文章的共同作者AlakendraRoychoudhury教授说,他们现在第一次能够有把握地解释驱动海洋锌循环的生物地球化学过程。在2019年南极洲SAAgulhasII号考察中,一个装有24个GO-FLO瓶子的电导率-温度-深度(CTD)罗盘即将下放到地表以下4500米深处。资料来源:斯泰伦博斯大学自2013年以来,Roychoudhury所在的苏大地球科学系研究小组参加了南非极地科考船"SAAgulhasII"号的三次考察。在夏季和冬季前往南极洲的途中,研究小组穿越浩瀚的南大洋,采集了表层和深层海洋的海水样本以及沉积物。该论文的共同第一作者RyanCloete博士目前是法国环境海洋科学实验室(LEMAR)的博士后研究员,他参加了其中两次考察:"研究南大洋非常重要,因为它是全球海洋环流的中心枢纽。研究南大洋非常重要,因为南大洋是全球海洋环流的中心枢纽,南大洋的变化过程会影响水团,然后将水团输送到大西洋、印度洋和太平洋。"他们与来自普林斯顿大学、芝加哥大学、加州圣克鲁兹大学以及马克斯-普朗克化学研究所的研究人员合作,在同步加速器设备上利用X射线光谱技术对样品进行了详细的逐粒分析,从而对样品进行了原子和分子水平的研究。RyanCloete博士在2019年横跨南大洋前往南极考察期间登上SAAgulhasII号极地科考船,沿途对痕量金属进行采样。图片来源:斯泰伦博斯大学在夏季,较高的生产能力似乎会导致表层海洋有机物中的锌含量增加,从而容易被浮游植物吸收。但是,研究人员也发现,在这些样本中,与岩石和泥土碎片以及大气尘埃有关的锌含量也很高。在开阔的海洋中,锌与颗粒的结合或解离之间的相互作用对于补充溶解锌以支持海洋生物至关重要。Cloete解释了他们的发现:"由于冬季的生长条件较差,锌微粒会被硅藻等无机固体'清除',硅藻以及铁和铝的氧化物形式的锌微粒非常丰富。硅藻是一种单细胞生物,其骨骼由二氧化硅构成,是一种微型藻类。"换句话说,当锌与有机配体结合时,海洋生物(如浮游植物)很容易吸收。然而,矿物相中的锌不易溶解,因此不易被吸收。在这种形态下,微粒锌会形成大的聚集体,沉入深海,无法被浮游植物吸收。对全球锌循环的这一认识对海洋变暖具有重要意义,气候变暖会加剧侵蚀,导致大气中的尘埃增多,从而有更多的尘埃沉积到海洋中。更多的尘埃意味着更多的锌颗粒被清除,导致可用于维持浮游植物和其他海洋生物的锌减少。他们研究海洋锌循环的新方法为研究其他重要微量营养元素打开了大门:"与锌一样,铜、镉和钴的分布在未来也可能经历由气候引起的变化"。这些发现再次证实了南大洋在调节气候和海洋食物网方面的全球影响力:"地球系统通过物理、化学和生物过程错综复杂地耦合在一起,并通过自我校正反馈回路来调节变异性和抵消气候变化。我们的发现就是这种耦合的最好例证,在分子水平上发生的生化过程可以影响全球过程,如地球变暖。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434679.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1434679.htm

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NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法

NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法美国国家航空航天局的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器在地球上空运行。图片来源:NASAGSFC浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统(PACE)卫星于2月8日发射升空,经过数周的航天器和仪器在轨测试,以确保其正常运行和数据质量。这项任务正在收集数据,公众现在可以访问https://pace.oceansciences.org/access_pace_data.htm。美国国家航空航天局(NASA)PACE卫星的海洋色彩仪器(OCI)可探测到超光谱范围的光线,为科学家提供了区分浮游植物群落的新信息--这是NASA最新地球观测卫星的一项独特能力。2024年2月28日,OCI卫星发布的第一张图像显示了南非海岸附近海洋中这些微小海洋生物的两个不同群落。图像中央部分显示的是粉红色的Synechococcus和绿色的picoeukaryotes。图片左侧显示的是海洋的自然色彩,右侧显示的是叶绿素-a的浓度,叶绿素-a是一种光合色素,用于识别浮游植物的存在。图片来源:美国国家航空航天局PACE数据将使研究人员能够研究海洋中的微观生命和空气中的微粒,从而加深对渔业健康、有害藻类大量繁殖、空气污染和野火烟雾等问题的了解。利用PACE,科学家还可以研究海洋和大气是如何相互作用并受到气候变化的影响的。美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊(BillNelson)说:"这些令人惊叹的图像进一步推动了美国国家航空航天局保护地球家园的承诺。PACE的观测将使我们更好地了解我们的海洋和水道以及以它们为家的微小生物是如何影响地球的。从沿海社区到渔业,NASA正在为所有人收集关键的气候数据。""PACE任务的第一道曙光是我们为更好地了解我们不断变化的地球而持续努力的一个重要里程碑。地球是一个水行星,但我们对月球表面的了解却比对我们自己的海洋还要多。美国宇航局地球科学部主任卡伦-圣杰曼(KarenSt.Germain)说:"PACE是几项关键任务之一,包括SWOT和我们即将进行的NISAR任务,这些任务正在开启地球科学的新时代。"PACE的OCI仪器还收集可用于研究大气状况的数据。这幅OCI图像的前三幅描绘了从北非飘入地中海的尘埃,显示了科学家们过去利用卫星仪器收集到的数据--真彩图像、气溶胶光学深度和紫外线气溶胶指数。下面两张图片展示了新的数据,这些数据将帮助科学家创建更精确的气候模型。单散射反照率(SSA)显示了散射或吸收光的比例,将用于改进气候模型。气溶胶层高度(AerosolLayerHeight)显示气溶胶在地面或大气层中的位置,有助于了解空气质量。资料来源:NASA/UMBC这颗卫星的海洋色彩仪器由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心建造和管理,它通过紫外线、可见光和近红外线光谱观测海洋、陆地和大气层。以前的海洋色彩卫星只能探测到少数几种波长,而PACE能探测到200多种波长。有了这一广泛的光谱范围,科学家就能识别浮游植物的特定群落。不同的物种在生态系统和碳循环中发挥着不同的作用--大多数是良性的,但有些对人类健康有害--因此区分浮游植物群落是该卫星的一项关键任务。PACE的两台多角度偏振仪HARP2和SPEXone可以测量云层和大气中微小颗粒反射的偏振光。这些微粒被称为气溶胶,从灰尘、烟雾到海雾等等。这两种偏振计在功能上具有互补性。SPEXone由荷兰空间研究所(SRON)和荷兰空中客车公司(AirbusNetherlandsB.V.)制造,将在五个不同的视角下以高光谱分辨率观测地球--探测彩虹的所有颜色。马里兰大学巴尔的摩郡分校(UMBC)建造的HARP2将以60个不同的视角观测四种波长的光。PACE上的SPEXone偏振计仪器提供的早期数据显示了2024年3月16日日本上空和2024年3月6日埃塞俄比亚上空对角线范围内的气溶胶。在上两幅图中,浅色代表偏振光的比例较高。在底部面板中,SPEXone数据被用来区分细气溶胶(如烟雾)和粗气溶胶(如灰尘和海雾)。SPEXone数据还可以测量气溶胶对太阳光的吸收程度。在埃塞俄比亚上空,数据显示大部分细颗粒吸收了太阳光,这是典型的生物质燃烧产生的烟雾。在日本,也有细气溶胶,但没有同样的吸收。这表明东京的城市污染被吹向海洋,并与海盐混合。SPEXone偏振观测结果显示在PACE的另一个仪器OCI拍摄的真彩背景图像上。资料来源:SRON有了这些数据,科学家们将能够测量云的特性--这对了解气候非常重要--并监测、分析和识别大气气溶胶,从而更好地向公众通报空气质量。科学家还将能够了解气溶胶如何与云相互作用并影响云的形成,这对于创建精确的气候模型至关重要。2024年3月11日,PACE的HARP2偏振仪拍摄到南美洲西海岸上空云层的早期图像。偏振仪数据可用于确定构成云虹的云滴的信息,云虹是由云滴而不是雨滴反射的阳光产生的彩虹。科学家们可以了解云层对人为污染和其他气溶胶的反应,还可以利用这些偏振测量数据测量云滴的大小。资料来源:UMBC"二十多年来,我们一直梦想着能获得类似PACE的图像。终于看到了真实的东西,这真是超现实。"NASA戈达德的PACE项目科学家杰里米-韦德尔(JeremyWerdell)说。"所有三个仪器的数据质量都非常高,我们可以在发射两个月后开始公开发布这些数据,我为我们的团队能够做到这一点而感到自豪。这些数据不仅会对我们的日常生活产生积极影响,为空气质量和水生生态系统的健康提供信息,而且还会随着时间的推移改变我们对地球家园的看法。"PACE任务由美国航天局戈达德分局管理,该分局还建造并测试了航天器和海洋颜色仪器。超角彩虹偏振仪2号(HARP2)由巴尔的摩郡马里兰大学设计和制造,行星探测光谱偏振仪(SPEXone)由荷兰空间研究所、空中客车防务公司和荷兰航天公司牵头的荷兰财团开发和制造。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428136.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428136.htm

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