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上图为全球平均碳浓度。图片来自2015年6月1日至15日，OCO-2测量的地球大气层顶层至地球表面的二氧化碳。图像中，越红表示二氧化碳浓度越高，而黄色和绿色表示浓度相对较低。
在解决NASA碳轨道碳观测卫星-2（OrbitingCarbon Observatory-2，OCO-2）项目任务的科学问题时，通过对一年多的数据研究分析，科学家们发现了明显的分布特征。 NASA碳轨道碳观测卫星-2于2014年七月发射，用于二氧化碳监测实验，旨在为国际科学界的全球碳循环研究提供一个全新的视角。在它长达两年的主要监测任务中，卫星观测站追踪着碳在地球大气层、植物、土地和海洋中的大尺度运动，春夏秋冬，年复一年。该卫星自2014年九月进行常规工作。 安玛丽·埃尔德林（Annmarie Eldering），一位来自位于加州帕萨迪纳市（Pasadena）NASA喷气推进实验室（JetPropulsion Laboratory）的OCO-2项目助理科学家说：“我们已经可以清晰地看见全球二氧化碳的季节性变化和变率了。我们期待日后会看到更细微的变化。” 对第一年全年OCO-2运行的动画描述 利用一年周期的数据，OCO-2项目的科学家们现在开始研究二氧化碳源和汇（地球系统中像海洋和陆地一样可以储存二氧化碳的地方）。这些信息将帮助科学家们更好地理解大气层中二氧化碳的自然进程，尤其目前由于人类活动导致超过一半的二氧化碳被排放至大气中。这成为理解在温室气体浓度增加的背景下，未来地球的气候可能如何改变的关键环节。 该项目第一年的数据为我们展示了一个动态的生机勃勃的星球。从2015五月中旬到七月中旬，随着陆地植物复苏，开始迅速吸收空气中的二氧化碳形成新的根茎叶，北半球大气二氧化碳浓度的急剧降低，OCO-2记录了这个过程。在这两个月（也被称作“春季浓度降低”）中，OCO-2的测量值显示了，在北半球大部分地区大气二氧化碳浓度降低了百分之二到三。这在400ppm的全球平均背景浓度占了8-12ppm。 “这是个预料之中的巨大变化，”埃尔德林说，“这是我们有史以来第一次有机会用更高的空间分辨率来观测整个北半球春季浓度的降低及其随时间的变化。” 正如所料，OCO-2的数据表明二氧化碳浓度的增加和人类活动有关。在大型发电厂或特大城市里，大量化石燃料被消耗，二氧化碳浓度相比其他地区高出几个ppm。在亚马逊、非洲中部和印度尼西亚，森林被砍伐和焚烧来提供农业用地，二氧化碳浓度也处在增加的水平。 来自位于马兰里州（Maryland）格里贝尔特（Greenbelt），美国宇航局戈达德太空飞行中心（GoddardSpace Flight Center）全球模拟和同化办公室（Global Modeling and Assimilation Office）的研究人员阿布舍克·查特吉（AbhishekChatterjee）；以及来自喷气推进实验室的蜜雪儿·布兰奇（Michelle Gierach）和戴夫·施密尔（DaveSchimel）正在调查太平洋上的二氧化碳和厄尔尼诺之间的强相关性。二氧化碳浓度的波动似乎和更高的海表面温度有着很强的联系。OCO-2史无前例的测量频率为研究人员提供了一个独特的数据集，以便理解并区分海表面温度、风、区域排放和其他变量可能对二氧化碳浓度的影响。 埃尔德林说：“我们相信随着科学家们努力去揭开二氧化碳源和汇的谜团，我们将会在2016年看到OCO-2研究结果上的突破。” 在OCO-2第一年的大多数时间里，任务组忙于校准他们的科学仪器，学习如何处理大量的数据，如何将数据产品传输到位于马里兰州格里贝尔特的美国宇航局哥达德地球科学数据和信息服务中心（GoddardEarth Sciences Data and Information Services Center ，GES-DISC），以便全球科学家共享。 科学家正通过比较OCO-2数据和地面测量值来验证卫星的数据，以达到国际认可的精确度范围。 OCO-2数据——利用反射太阳光校准光谱反演二氧化碳运动轨迹——从2014年年底开始正常传输，但排除了云干扰的OCO-2二氧化碳观测估计值到2015年三月才开始传输。最近，在改进仪器误差和纠正了关于原始数据发布的其他已知问题的基础上，OCO-2任务组对OCO-2的数据集进行了再加工。 OCO-2每天都绕地球14.5圈，收集并传回约一百万个测量数据。在剔除了受云、气溶胶和陡峭地形影响的数据后，10%到13%的测量结果能够得出在地表和高空之间对平均二氧化碳浓度准确估计。这至少是其他所有关于二氧化碳准确测量结果加起来的一百倍。 NASA利用太空中的优势来增进人们对地球的了解，改善生活并且保护我们的后代。NASA发展了新的观测方法，并利用长期数据记录来研究地球中相互作用的自然系统。NASA免费分享这些独特的知识并和全球各地的机构共同合作，以促进人们更好地了解地球家园如何变化。（本文由@杉杉 校核） |
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