美国为碳排放再发"嗅碳"卫星
继美国发射世界上第一颗“嗅碳”卫星失败后,白宫日前宣布,美国宇航局(NASA)将再次发射“嗅碳”卫星,以代替之前发射后坠毁的轨道碳观测卫星。
新的“嗅碳”卫星将用于测量城市、发电站等地产生的二氧化碳排放。据《新科学家》网站报道,本次发射将为旨在推进各国制定气候变化条约而设计的太空探测铺平道路。
美国宇航局将发射轨道碳观测卫星的复制品——轨道碳观测卫星二号 |
“嗅碳”卫星是专门用来测量地球大气二氧化碳浓度的卫星。2009年3月24日,美国耗资2.78亿美元的卫星发射后不久,坠毁在太平洋海面。此次事故是因为发射使用的“金牛座XL”型火箭保护性整流罩未能顺利完成分离。(1美元约合6.82元人民币)
气候科学家们寄希望于“嗅碳”卫星,希望通过卫星前所未有的空间分辨率和敏感度,揭示地球如何吸收和排放二氧化碳。然而,首次发射“嗅碳”卫星的失败给从太空研究地球的努力造成巨大挫折。自工业革命以来,地球排放的二氧化碳中,不到50%的二氧化碳最后进入地球大气;余下的气体则被地球“碳汇”吸收,但人们至今对此知之甚少。
2009年,美国国家研究委员会(United States National Research Council)在给美国宇航局一封信中表示,首次发射的“嗅碳”卫星可用于确定太空研究是能够测量地球二氧化碳排放。
本次发射,白宫为“嗅碳”卫星的复制品开了绿灯,在其2011年预算中为新卫星提供了1.7亿美元。美国宇航局科学主管爱德华·威勒尔(Edward Weiler)表示:“预算透露了好消息,奥巴马确信这次(“嗅碳”卫星的发射)使命对科学发展及了解气候都非常重要。”这颗被称为轨道碳观测卫星二号(OCO-2)的新“嗅碳”卫星,有望于2013年发射。
分辨率堪称一流
2009年1月,日本发射了世界上唯一的二氧化碳测量轨道卫星GOSAT。然而该卫星只能测量跨度为87平方千米的大气二氧化碳排放量,换句话而言,这种分辨率还不足以辨别人类碳排放源,因为人类碳排放源可能广泛分布于几万米的范围。
分辨率在3平方千米范围的轨道碳观测卫星可以探测出百万分之一(ppm)的二氧化碳含量。据美国国家研究委员会介绍,本次发射的“嗅碳”卫星能够将某些仪器的测量范围覆盖城市或发电站碳排放源,而这些碳排放源往往造成大气中二氧化碳含量上升百万分之一到百万分之十。
技术测试台
追踪二氧化碳的人类排放源并不简单。加利福尼亚州的美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)委员会委员迈克·冈森(Michael Gunson)去年就表示,碳和风力的自然来源可能释放混淆性信号。
碳的不同同位素比率通常是地面测量化石燃料碳排放量的参数,而该参数对于卫星探测来说过于细微。“嗅碳”的轨道碳观测卫星则是目前为止,探测此比率的最佳工具。冈森表示:“我们还没有发现有哪种工具能够提供轨道碳观测卫星所测量的信息或数据。”
轨道碳观测卫星二号将在靠近地球两极的轨道上运行,并对其运行线路下的大气带进行测量。虽然卫星每个月探测范围仅为地球表面积的7%,但这对于未来制定气候条约的探测卫星来说,算是技术上的“探路者”。
轨道碳观测卫星二号科学家、喷气推进实验室的大卫·克里斯普(David Crisp)表示:“未来温室气体排放检测卫星网络将需要达到轨道碳观测卫星的敏感度和空间分辨率,但是在空间覆盖率上,还需要超过它。只有这样,卫星检测网络才能有规律地探测出整个地球的二氧化碳排放情况。”
信任度缺失
轨道碳观测卫星也带来了二氧化碳排放测量中信任度的问题。卫星对于大多自己呈报的碳排放信息来说,可以起到检测作用。美国印第安纳普渡大学(Purdue University)地球碳循环教授凯文·格尼(Kevin Gurney)表示:“目前,各国提交的碳排放报告只是由一个执行委员会进行审阅,并没有独立的确认机构。”
华盛顿世界资源研究所(World Resources Institute)国际气候政策总监罗伯·布莱德利(Rob Bradley)也表示国际气候政策缺乏信任。
自己呈报的(碳排放)报告的不确定性,成为商议形成更严格的碳减排目标、以及在碳交易市场上树立信心的绊脚石。
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