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衛(wèi)星數(shù)據(jù)實錘，30年來海平面變化曲線揭露氣候危機真相：地球正在“發(fā)高燒”

衛(wèi)星數(shù)據(jù)證明全球氣候變化是一場氣候危機

“30年來，海平面的上升曲線無可辯駁地證明，我們的氣候正在發(fā)生變化?！?/p>

這張地球照片展示的是“哨兵6號”邁克爾·弗雷里奇衛(wèi)星在2021年6月5日至15日間測量到的海平面信息。紅色區(qū)域表示海平面高于正常值，藍(lán)色區(qū)域表示低于正常值。

（圖源：美國國家航空航天局地球觀測站）

2024年是破紀(jì)錄的一年，但并非在好的方面。7月，地球平均溫度達(dá)到至少175年來的最高值，其中7月22日更是成為了有記錄以來最熱的一天。去年夏天也是自1880年以來最熱的夏季，颶風(fēng)季則以有記錄以來最早的4級颶風(fēng)——“貝麗爾”拉開序幕。在這之前，6月發(fā)布的報告證實人類活動導(dǎo)致的全球變暖正處于歷史最高水平。

但科學(xué)家們擔(dān)憂的不僅是這些登上頭條的破紀(jì)錄事件。截至去年，人類活動引發(fā)的高溫正讓冰川以前所未有的速度融化，海平面因此不可逆轉(zhuǎn)地上升，沿海社區(qū)遭受著海平面上升與高溫共同加劇的暴風(fēng)雨侵襲，動物們則因地球過于快速地變化而被迫離開棲息地。24年9月，颶風(fēng)“海倫妮”摧毀城鎮(zhèn)、奪去生命——而其強度的確與氣候變化有關(guān)。

這些事實無疑令人感到沉重，尤其考慮到在上述段落之外，還有更多尚未提及的內(nèi)容。不管怎樣，這種感受引出一項至關(guān)重要的事實：從基礎(chǔ)層面而言，氣候變化相關(guān)信息的存在本身就具有價值。在應(yīng)對氣候變化的斗爭中，最大的阻礙或許是將事實轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的行動，進而說服政策制定者開始從根本上改變世界運行的方式。氣候危機是個隱含政治屬性的問題，它意味著地球的未來與數(shù)據(jù)息息相關(guān)——取決于觀察視角，這些數(shù)據(jù)實際上依賴于一個看似和氣候毫不相關(guān)的領(lǐng)域：太空探索。

“我們要想把驅(qū)動地球復(fù)雜運轉(zhuǎn)的各種現(xiàn)象聯(lián)系起來、厘清自然現(xiàn)象和人為現(xiàn)象，唯一的辦法就是把它們聯(lián)系起來，”美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的科學(xué)家塞德里克·大衛(wèi)如是說。

“為此，我們需要一支持續(xù)運行的太空哨兵艦隊值守在軌道上，就像我們每年接受家庭醫(yī)生的體檢一樣，我們需要對我們星球進行健康診斷。”

氣候衛(wèi)星究竟作何用？

“衛(wèi)星”一詞如今被廣泛提及，但其基礎(chǔ)含義指代的是任何被送入繞地軌道執(zhí)行指定任務(wù)的人造物體。如今天上有確保手機正常運作的通信衛(wèi)星、為地圖軟件提供正確導(dǎo)航的定位衛(wèi)星，以及像當(dāng)前測試太陽帆技術(shù)那種用于純科學(xué)研究的實驗衛(wèi)星。

在眾多衛(wèi)星中，存在一類專門的氣候衛(wèi)星。

“美國國家航空航天局和其他國際航天機構(gòu)探索太陽系內(nèi)外行星的行為激勵著全世界，”大衛(wèi)說道，“不過太空研究的重大影響也包括讓我們更深刻地理解自己生活的星球?！?/p>

例如，搭載光譜儀的衛(wèi)星能揭示大氣中二氧化碳的濃度——這至關(guān)重要，因為科學(xué)家們已證實大氣二氧化碳水平上升的主要原因在于煤炭和石油等化石燃料的燃燒。美國國家海洋和大氣管理局指出，大氣中存在著越來越多的二氧化碳預(yù)示著“超強”溫室效應(yīng)，而“超強”溫室效應(yīng)意味著全球溫度上升。需要明確的是，“自然”的氣候變化確實存在。但當(dāng)前全球變暖的主因并非自然，研究一再表明，人類活動才是主導(dǎo)因素。

此外，還有很多類型的衛(wèi)星，如美國國家航空航天局的陸地衛(wèi)星，能獲取出于為商業(yè)項目騰地目的而工業(yè)砍伐造成森林面積縮減的影像。衛(wèi)星圖像還能幫助追蹤動物棲息地變遷、野生動物被迫遷徙及特定物種食物供應(yīng)減少等現(xiàn)象。配備激光設(shè)備的航天器可以測量冰蓋融化速度。還有衛(wèi)星攜帶合成孔徑雷達(dá)，能夠顯示地球如何“響應(yīng)”地震——隨著地球變暖，地震頻率也可能增加。

美國國家航空航天局陸地衛(wèi)星9號拍攝的格陵蘭島影像，顯示2023年夏季期間這里的積雪快速消融。（圖片來源：美國國家航空航天局）

“在航空航天局工作的十年間，我看過大量遙感觀測數(shù)據(jù)，它們促使我真正地深入反思，”大衛(wèi)表示，“最令我震撼的是衛(wèi)星重力測量技術(shù)?！?/p>

衛(wèi)星重力測量幫助科學(xué)家測算地球的引力影響——最重要的是地球重力場的細(xì)微變化。由于引力與物體質(zhì)量直接相關(guān)，該技術(shù)能精確測量冰體流失、海洋上升，甚至地下水供應(yīng)的波動?！靶l(wèi)星能洞察我們?nèi)庋鄄豢梢姷默F(xiàn)象：比如深層地下水儲量的變化，人類若是想親眼見證這些變化，就必須深入地下才行，”大衛(wèi)解釋道。

“這簡直令人驚嘆?！?/p>

地球的未來就是人類的未來

類似的例子不勝枚舉——這是件好事。充足的數(shù)據(jù)讓科學(xué)家能盡職盡責(zé)，為當(dāng)權(quán)者制定影響氣候的決策前匯編大量證據(jù)。在重大氣候會議（聯(lián)合國氣候變化大會可能是最知名的）上，這些證據(jù)可作為變革訴求的一部分呈遞給官員。缺乏信息，溝通便難以進行。

不過，通常，衛(wèi)星數(shù)據(jù)在短期內(nèi)也具實用價值。

例如，颶風(fēng)監(jiān)測協(xié)助氣象學(xué)家預(yù)測風(fēng)暴路徑——隨著氣候變暖，風(fēng)暴強度和頻率必將增加，此類預(yù)測至關(guān)重要。同樣的，甲烷排放追蹤器能精確定位溫室氣體熱點區(qū)域。

大衛(wèi)還指出，美國國家科學(xué)院在2018年報告中建議美國國家航空航天局建造一系列航天器，共同組成地球系統(tǒng)觀測站。他解釋稱，該觀測站將負(fù)責(zé)監(jiān)測地球大氣運動、降雨形成、大陸升降及全球人口流動。

無論如何，仍有更多工作需要完成。

“一項重大挑戰(zhàn)依然存在：從太空精確測量積雪量。眾所周知，積雪難以量化；我們能觀測到被雪覆蓋的面積，但依舊難以感知其深度與密度，”他表示，“鑒于，包括我所居住的加州在內(nèi)，有許多地區(qū)依賴融雪作為主要淡水來源，提升對人類難以抵達(dá)區(qū)域中積雪的認(rèn)知勢在必行?！?/p>

大衛(wèi)認(rèn)為所有這些信息都“絕對必要”。但當(dāng)我請他選出在制定氣候變化解決方案時最有用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)類別時，他選擇了雷達(dá)測高數(shù)據(jù)。