世界上最先進的碳監視衛星正在極大地推動著我們對地球碳排放情況的了解。

早在2014年，NASA將軌道碳觀測2號(OCO—2)衛星發射升空，該衛星向人類展示了有關地球碳流動的前所未有的圖景。其實，NASA曾在2009年就嘗試過一次同類衛星的發射，但慘遭失敗墜入大海，目前在軌的這一顆就成為了氣候科學家的重大研究工具。基于太空的溫室氣體監控是一項很有前途的新研究領域，世界各國到底有沒有實踐自己關于解決氣候變化問題的承諾，或許最終的檢驗工具就是這顆衛星。2009年第一次發射失敗后，直到2014年，軌道碳觀測2號衛星才成功發射升空并開始進行監測。而就在上周，《科學》雜志發表了該衛星取得的第一個重大科學研究成果，毫無疑問，將來還會有更多的成果。以后美國還會發射更為先進的同類衛星。

這次發表的研究成果幫助我們對最為重要的地球科學現象有了前所未有的了解。2015-2016年厄爾尼諾現象的整個過程中，科學家都在使用軌道碳觀測2號衛星觀測著碳元素在海洋及生態系統中流動。

全球大氣碳含量水平總的來說出現了大幅度增長，這一結果并不讓人感到意外。在過去的厄爾尼諾現象中，科學家也測量到了相似的二氧化碳數量增多。但是兩者之間相互影響的準確機制還不是很清楚。軌道碳觀測2號衛星繪制的詳細碳元素分布圖，幫助我們對這一問題有了更為清楚的了解。研究人員發現，熱帶太平洋排放的二氧化碳在開始時出現了降低，之后，隨著厄爾尼諾現象進一步發展，源自非洲、南美洲、東南亞的大量二氧化碳將這一降低值完全覆蓋。

追蹤碳元素只是接下來工作的第一步。將衛星觀測到的數據輸入大氣模型后，得到了二氧化碳產生及沉降的綜合性解釋。軌道碳觀測2號衛星上搭載的傳感器能夠使用測定碳元素流之外的方法估算光合酌總量。傳感器能夠檢測到一種稱為“太陽誘導葉綠素熒光”的信號，這種信號與光合酌現象存在關聯，能夠獨立地測量出植被吸收二氧化碳的數量。

當然，問題還有很多。衛星的測量數據并不像科學家預想的那樣精準，它與地表觀測數據存在差異。對氣候模型的調優將會是一項永恒的挑戰。可能要過一段時間之后，這顆衛星才能夠提供精準的自然界碳循環數據。如果說要能夠把人類的碳排放數據分離出來，以判斷相關國家是否按照承諾，完成溫室氣體減排任務，要做到這一點可能是更下一步的事情了。但是，通過軌道碳觀測2號衛星來驗證減排承諾是否實現，這一點是值得努力實現的。

厄爾尼諾現象對全世界的氣候系統都存在影響，此外存在一種與其相反的拉尼娜現象，這兩種現象對更長時期的季節性氣候預測存在重大影響。我們只有更加了解厄爾尼諾現象及拉尼娜現象，才能夠更好地預測天氣、氣候以及經濟情況的變化。國際貨幣基金組織2014年發表的一個報告稱，世界各國在進行金融規劃時，應當考慮厄爾尼諾現象的影響。記住，這不是政治游戲，而是對我們生存家園的認識和保護。 

來源：科技日報 （朱川/譯  騰訊科普供稿）

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