曹静：在气候行动的前线，卫星忠实记录着气候变化故事

新快报讯3月23日是世界气象日。中国卫星气象领域科学传播专家、广州市女科技工作者协会会长曹静分享说，“在气候行动的前线，卫星忠实记录着气候变化故事。”

随着第二十八届联合国气候变化大会（COP28）结束，如何在全球范围内找到最佳的气候变化解决方案越来越受到国际社会高度关注。新快报记者留意到，曹静梳理卫星依靠本身不断提高的技术展现出的高（站得高）、精（高时间空间分辨）、尖（现代高新科技）能力，从它们站在气候行动的前线对气候变化的持续记录、推动人们对全球气候变化现状的了解、为延缓气候变化提供科学决策依据的角度，分析卫星在气候行动前线参与全球气候监测的作用。

从人眼到天眼的变迁

对气候变化进行监测，遥感是最常用的手段。所谓遥感，即遥远的感知，是相隔一定距离，感知目标物的信息，并通过对信息的分析研究，确定目标物属性。最早的遥感器就是人类的眼睛，它通过长期观察一个地区复杂的自然、地理现象来判定是否气候发生变化。

曹静提到，随着现代科技发展，作为全球气候监测的重要参与者、贡献者、引领者，卫星监测越来越受到关注。借助带着遥感器的“人造卫星”这双“天眼”，近几十年的海量监测数据使得人们对天气变化动态和气候演变趋势变得越来越清楚。如今，卫星遥感已行动在气候变化监测前线为推动全球气候治理贡献智慧和力量。

为大气做着“超级CT”

气候系统由大气、海洋、陆地表面、冰雪覆盖层和生物圈等五个部分组成。曹静说，卫星监测大气、海洋、陆表、冰融和空间天气。作为气候系统中最易变化的部分，动态获取大气垂直运动的“脉搏”数据，就如同把一幅病人24小时心动图摆在医生面前，动态大气三维“全息”影像为数值预报提供强有力的“诊断”依据，天气医生-预报员根据此影像和数据及时出具应急响应（应对灾害和气候变化）的“处方”。

气象卫星利用干涉式垂直探测仪，时时刻刻地为大气做着“超级CT”——它把大气从地面开始进行“切片”进行“横扫”“竖扫”，测出每一层每一点的温度、湿度等气象要素数值。不仅如此，我国的风云二号和四号卫星对我国显著的季风气候也进行记录，通过实时接收的大气资料，有效地监测和掌控季风动向，进而做好防灾减灾应对。而风云三号系列气象卫星从D星开始搭载的红外高光谱大气探测仪，还可以捕捉全球氨气高值区，并在反演氨气时进行二氧化碳、水汽、地表温度等干扰参数的同步反演。

最精彩的是，卫星还似一面“照妖镜”，帮助人们看到空气里的污染物，获得臭氧、气溶胶等信息，实现全球大气臭氧浓度、气溶胶污染、霾以及区域秸秆焚烧烟雾的强度和分布等实时监测。

监测陆表的“森林卫士”

“风云卫星还可以进行陆地生态环境监测、农业林业遥感监测，山、河、湖、江、田、水、火等监测都不在话下。”曹静说，比如喜马拉雅山脉上积雪变化、山河洪涝现象、江河水涨水落、森林草原火情、内陆湖的水体富营养化等，很好地解决了传统的逐点监测在时效性与空间覆盖度方面等缺陷。

我国从80年代就开始利用气象卫星监测森林火灾。风云气象卫星的中红外通道在监测森林草原火灾时，可谓“火眼金睛”。风云三号极轨气象卫星的中红外通道可以捕捉面积达到100平方米的火点、风云四号气象卫星可实现最快5分钟获得一次全国森林草原火情监测信息，几十年的风云卫星全球森林草原火点形成长时间序列数据集，除了监测林火，气象卫星还可以对森林覆盖度、森林长势、土壤湿度、地表温度等监测，可以对森林生态系统开展监测评估工作，气象卫星在指挥森林草原灭火工作中发挥的关键作用使其不愧“森林卫士”的美称。

构建太阳总辐照度数据集

太阳辐射是气候系统的主要能源。太阳活动的突然增强和地球空间能量的积蓄与释放，往往会使卫星失效乃至陨落，通信中断，导航、跟踪失误，电力系统损坏。

在轨的风云二号、三号和四号系列气象卫星均搭载有空间环境监测器，用于监测太阳活动和静止轨道高能带电粒子辐射环境，对太阳耀斑、太阳质子事件和高能电子暴等进行预警和预报、为气候变化的研究提供数据支撑。其中风云三号系列极轨气象卫星2008年开始就对太阳总辐照度进行连续观测，积累的观测记录，构建了我国自主的太阳总辐照度数据集，也为国际太阳总辐照度气候数据集建立提供可靠的数据补充，为太阳活动监测和气候变化定量应用等研究贡献了智慧。而风云三号E星（晨昏轨道卫星），搭载了X射线和极紫外成像仪，实现了不同波长、不同温度、不同高度条件下对太阳进行成像观测，使卫星气候应用水平再上新台阶。

未来的卫星会更接地气

“随着商业卫星快速发展，可以相信未来的卫星会更接地气，当成千上万的小卫星包围着地球时，越来越普遍、快捷、便宜甚至免费的海量实时卫星数据必将到来。”曹静兴奋地说，“那时，任何有需要的人可以免费访问和使用卫星数据！”卫星可以为每个人提供了有关大气、海洋、陆表等有用气候信息。决策者、技术专家、救援人员、农业林业渔业和感兴趣的大众都可从中受益。卫星提供的日常各类公共服务将使地球观测变得像天气预报和卫星导航一样普遍。超级计算机和人工智能的发展也为气候行动中等诸多问题提供了解决方案，随着人工智能的进步和模型变得更加强大和联合，人类能够更好地理解气候变化。

与其他群体相比，卫星群体作为未来全球气候行动的主要实施者，是未来几十年社会变迁的中流砥柱，承担着加强气候行动、推动气候监测的重要责任。大小卫星群体都会根据自身的特长，扮演包括气候资料收集、分析、传播等不同专业角色。并凭借这一群体所共有的宏观、快捷等特点，更有效、更有生气地参与到全球应对气候变化的行动之中。而其所具备的高科技属性和多学科综合知识特点，使得其在气候监测、气候挑战、气候解决方案等领域有广泛的讨论话题，可以引出无数轻松、愉快且易被人接受的气候变化表达方式与气候变化活动形式，起到更好的气候知识传播效果。

采写：新快报记者陈慕媛