或許，我們在有生之年無法造訪太空，但現(xiàn)在可以通過衛(wèi)星搜集的影像來俯視我們賴以生存的地球。

美國航空航天局 （NASA）分別于1999年和2002年發(fā)射了TERRA和AQUA衛(wèi)星，用來遙測地球環(huán)境。近日，NASA決定將這兩顆衛(wèi)星搭載的高功能觀測設備從初次運行到如今獲得的近20年地球影像資料全部公開，公眾可在個人電腦上方便地瀏覽和探索地球的滄桑巨變。

▲TERRA衛(wèi)星

▲AQUA衛(wèi)星

由美國航空航天局 （NASA）牽頭、多國參與，建于1991年的地球觀測系統(tǒng) （EOS），是一個由多顆衛(wèi)星組成，實施多學科 （大氣、海洋、陸面、生物、化學等）綜合研究，加深對地球系統(tǒng)變化理解的全球衛(wèi)星觀測體系。TERRA和AQUA衛(wèi)星都是EOS計劃中的一部分。

日前，這兩顆衛(wèi)星拍攝的近20年地球影像資料已全部在Wor l dView應用軟件上向公眾開放。全球的用戶輕點鼠標，就能看到高清影像資料，仔細觀察火山噴發(fā)、颶風導致的洪水、消失的冰川、歐洲大陸的夜空……

“在上世紀八九十年代，若想俯瞰加州海岸線上空的云層，必須要算準云層的運動，而且衛(wèi)星要恰好飛達該區(qū)域上空。而現(xiàn)在，通過Wor l dView應用，只需幾分鐘就能查到你所需的圖像并下載或分享出去。”NASA地球科學技術和研究項目負責人圣迭戈·加索介紹說。

地球觀測正在人類生產(chǎn)生活諸多領域發(fā)揮著越來越顯著的作用。通過對地球環(huán)境的持續(xù)關注和研究，我們將更好地回答全球氣候變化問題，更全面、深刻地了解自然和人類對全球環(huán)境變化所起的作用；長期積累的各項數(shù)據(jù)及對其的分析，也將為經(jīng)濟社會建設、災害預測應對、資源開發(fā)利用等提供必要的支持。

夏威夷火山裂縫見證 “最年輕”

夏威夷島基拉韋厄火山爆發(fā)在火山東部裂谷帶產(chǎn)生了一系列氣體和熔巖向外滲出的裂縫，這些裂縫和高濃度的二氧化硫?qū)е铝嗽摰貐^(qū)大規(guī)模的人員疏散。

上圖是Terra衛(wèi)星上先進的太空熱發(fā)射和反射輻射計 （ASTER）拍攝的圖像，捕捉到了這些新出現(xiàn)的裂縫。

基拉韋厄火山是位于夏威夷島最東南的最年輕火山，自1983年以來，東裂谷地區(qū)的噴發(fā)活動一直持續(xù)不斷，基拉韋厄火山也由此成為世界上最活躍的火山之一。

斯瓦爾巴群島消失的海冰

2016年 3月 14日，Aqua衛(wèi)星上的中分辨率成像光譜儀 （MODIS）為北極中部地區(qū)拍攝了第一張  “可視”衛(wèi)星圖像。上圖呈現(xiàn)的就是這一天位于該地區(qū)斯瓦爾巴群島北部的 “真實色彩”。

研究人員通過衛(wèi)星圖像對斯瓦爾巴群島的海冰狀況進行了觀察和估量，發(fā)現(xiàn)海冰在逐年減少。他們推測，弗拉姆海峽、巴倫支海和格陵蘭海等地區(qū)的高溫和強風對海冰消失有潛在影響。從這張衛(wèi)星照片也可以看出，該地區(qū)上空強勁的海風。

洪水連著大火席卷奧卡萬戈三角洲

非洲中南部國家博茨瓦納北部的奧卡萬戈三角洲是世界上最大的內(nèi)陸三角洲之一，以每年發(fā)生在2月至5月間的洪水而聞名于世，季節(jié)性降雨帶來的洪水覆蓋了約2萬平方公里的濕地。但是，就像洪水災害經(jīng)常肆虐喀拉哈里沙漠的這一地區(qū)一樣，大火也經(jīng)常無情地吞噬著這片地區(qū)。

上圖是今年4月28日至5月23日期間Aqua和Terra衛(wèi)星上的中分辨率成像光譜儀 （MODIS）獲得的奧卡萬戈三角洲地區(qū)動態(tài)圖像中的兩張。

這組動態(tài)照片向我們展示的是大火向東南方向緩慢移動，留下一道深棕色的燃燒痕跡。

通過研究這些照片，博茨瓦納奧卡萬戈研究所的濕地生態(tài)學家邁克爾·哈德森發(fā)現(xiàn)了一個意外規(guī)律，那就是在洪水泛濫平原上，發(fā)生火災的可能性更大。

之前也有研究表明，火災會通過改變泛濫平原的水質(zhì)，破壞水生動物幼體的棲息環(huán)境，對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

雖然洪水泛濫會產(chǎn)生更多燃燒所需的燃料，但大火終究還是人為原因?qū)е碌摹?nbsp;“幾乎所有的火災都是人為造成的。例如，人們經(jīng)常在植被茂盛的地方點火，而這些地方很容易發(fā)生火災。”哈德森說：  “隨著人類在三角洲地區(qū)的生態(tài)足跡不斷增多，發(fā)生火災的范圍和頻率可能還會增加。”

紅海上奇特的波浪形沙塵暴

紅海上空的沙塵暴并不罕見，每年夏天，風都會將撒哈拉沙漠中的沙塵刮起帶到紅海。但請注意觀察上圖——2018年6月11日Aqua衛(wèi)星拍攝的吹過紅海海面的沙塵暴，呈現(xiàn)出一種奇特的波浪形狀。

氣象分析局的氣象學家利·蒙查克注意到這一奇特的模式后認為，這很可能是與大氣中的重力波有關，是由風切變造成的。

她說： “在這種情況下，來自沙漠含有大量塵埃的熱空氣在刮到海洋上空時速度變慢，上層空氣的移動速度比溫度較低、密度較大的底層空氣更快，結(jié)果導致海洋上空的沙塵暴像波浪一樣，就像風導致海水形成波浪一樣。”

哥倫比亞大學和美國航空航天局戈達德太空研究所的研究員巴斯蒂安·范迪登霍文也認為，很可能是地球引力制造出了這一奇觀。他說： “同樣的空氣重力波也會在云層中形成起伏的波狀云，而在這場沙塵暴中，空氣重力波導致塵埃形成了這樣的波浪形。重力波通常出現(xiàn)在大氣中，但需要以云為媒介，而在這種情況下，是塵埃讓空氣重力波顯形可見。”

磷減排治理伊利湖有害藻華

上圖是 2015年 9月 6日的衛(wèi)星圖像，顯示出伊利湖上日益嚴重的藻華。

這些有毒藻類的過度生長，給人類和水體生態(tài)系統(tǒng)帶來威脅。為此，根據(jù)2012年大湖水質(zhì)協(xié)議，美國和加拿大承諾在2016年2月前實現(xiàn)兩國為伊利湖制定的磷減排目標。

作為對這一承諾的回應，在科學調(diào)研和廣泛的公眾咨詢之后，加拿大和美國通過了伊利湖磷減排目標 （與2008年的基線相比）——

將進入伊利湖西部和中部盆地的總磷減少40%，美國和加拿大排入湖水中的磷分別減少3316公噸和212公噸。

在伊利湖西部和中部盆地的近岸海域維持藻類物種的健康水生生態(tài)系統(tǒng)：確保以下水藻為害水域春季流入的總磷和可溶性活性磷降低40%，包括加拿大的泰晤士河和利明頓河的幾條支流，美國的莫米河、瑞森河、杜桑溪、桑達斯基河和休倫湖等。

進一步的工作是建立具體目標，以減少在伊利湖東部盆地有害藻類的影響。加拿大和美國正在推動促進與其他行政轄區(qū)和利益相關方的密切合作，制定國內(nèi)行動計劃，規(guī)劃實現(xiàn)新目標的戰(zhàn)略。

衛(wèi)星資料

TERRA衛(wèi)星 Terra，在拉丁語中是 “土地”的意思；Terra衛(wèi)星是 NASA“地球觀測系統(tǒng) （EOS）”計劃中的第一星，發(fā)射于1999年12月18日。它攜帶了五種傳感器，能同時采集地球大氣、陸地、海洋等信息，對地球表面和大氣參數(shù)作長期監(jiān)測。

Terra的軌道基本上是和地球的自轉(zhuǎn)方向相垂直，所以它的圖像可以拼接成一幅完整的地球總圖像。通過分析這些數(shù)據(jù)，有助于科學家認識全球氣候變化的起因和發(fā)展，了解地球氣候和環(huán)境的整體作用。

AQUA衛(wèi)星  Aqua，在拉丁語中是 “水”的意思；Aqua衛(wèi)星承擔了收集大量關于地球水循環(huán)信息的任務，包括海洋海水蒸發(fā)、大氣中的水蒸氣、云層、降水、土壤水分、海冰、陸冰，以及陸地上的積雪和冰的各種數(shù)據(jù)和信息。

Aqua衛(wèi)星的測量數(shù)據(jù)還包括輻射能通量、氣溶膠、覆蓋陸地的植被、浮游植物和海洋中的溶解有機物，以及空氣、土地和水溫等。