【遥感应用】NASA研究检测气候/植被关联性
来源: http://www.nasa.gov/press/2014/july/nasa-selects-instruments-to-track-climate-impact-on-vegetation/
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2015-01-05

图注:两台星载对地观测新仪器将帮助科学家更好的了解气候变化和土地利用变化如何影响全球森林和生态系统。这幅亚马逊雨林影像来自多个卫星数据集开发的2010年世界森林高度全球地图。图片由NASA对地观测站提供。

NASA采纳了启用两台新仪器的建议书,其中一个来自美国国家航空航天局(NASA) 加州帕萨迪纳喷气推进实验室(JPL),建议从国际空间站角度观测全球植被变化。这些传感器为科学家提供了观察森林和生态系统如何受到气候或土地变化影响的新途径。

JPL的高分辨率、多波长成像光谱仪将研究植被用水的效率。这个仪器将于2018年完成,花费不超过3000万美元。马里兰大学帕克分校研制的一个激光系统将对森林树冠结构进行观测。这个仪器将于2019年完成,花费不超过9400万美元。

NASA华盛顿科学任务理事会副会长John Grunsfeld指出,发展利用国际空间站进行对地观测将帮助科学家了解森林和植被多样性及其在气候变化影响下的反应。这些创新的地球风险项目仪器将于今年成为国际空间站部署的NASA对地观测传感器上的一个新增套件。

这些仪器是从NASA地球风险项目20份建议书中通过竞争选出的。作为地球系统科学探索者项目的一部分,地球风险调研项目是小规模的、针对性的科学调查,是对NASA较大研究任务的补充。

2007年国家研究委员会推荐NASA定期参与这类常规性项目公开招标及承担周转快的项目。此项目于2010年首次为征选的项目提供经费。

JPL的Simon Hook是空间站生态系统星载热辐射计(ECOSTRESS)实验首席专家。这个项目将使用一个高分辨率热红外辐射计测量植物蒸散、生长叶面水损失和土壤蒸发情况。

这些数据将显示气候和生态系统变化的关系,并在水循环和植物生长(包括自然与农业)有效性间建立起一个重要关联。

ECOSTRESS团队在开发和分析热红外光谱地表影像方面有很多经验。

Hook作为NASA对地系统Terra卫星上的先进星基热发射和反射辐射仪(ASTER)仪器项目专家参与了大量的亚轨道领域科研活动。该团队的合作伙伴涉及美国农业部、贝茨维尔、马里兰州、马里科帕、亚利桑那州、普林斯顿大学、普林斯顿大学新泽西州分校以及爱达荷州大学莫斯科分校。

马里兰大学Ralph Dubayah是全球生态系统动态调查(GEDI)激光雷达首席专家。

该项目将使用激光系统研究一系列气候区,包括观测热带森林树冠结构和北半球高纬度苔原地区。

这些数据将帮助科学家更好地了解从人类活动和自然气候变异两方面引起的碳循环变化中自然界碳储存的变化。

GEDI团队在森林和植被动态观测与建模方面有足够的经验。Dubayah 开展的基于亚轨道平台的大量植被激光雷达观测工作贯穿其整个职业生涯。此团队的合作伙伴包括位于马里兰州绿地的NASA戈达德太空飞行中心、位于马萨诸塞州伍兹霍尔的伍兹霍尔研究中心、位于美犹他州奥格登的美国国家森林服务局和位于罗得岛普罗维登斯的布朗大学。

国际空间站为两种仪器提供了几个非常有用的在轨支持工具。国际空间站轨道相对倾向于两极,相对于其他类型的常用极轨对地观测,可以为观测温带陆地森林与植被提供更多时间。

空间站能够为GEDI激光提供需要的大量电力资源。另外,空间站较低轨道高度,大约距地球260英里(418公里),有利于GEDI通过地面反射的激光脉冲能量,确保获得更高的返回能量。

2012年,NASA选择了第一个地球风险项目工具,对流层排放:监测污染(TEMPO)任务。TEMPO将是第一个在跨北美地区可以在白天每小时监控主要大气污染物的天基传感器。它将分享一个商业卫星的载荷,在大约赤道上空22000英里(35400公里)高度运行。

 

(王化编译,殷永元审核)