《地球观察家》编辑视角：2024年夏季

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很高兴地报告最近几次发射的成功。地球静止轨道运行环境卫星 U （GOES-U）于 6 月 25 日东部夏令时间 (EDT) 下午 5:26 搭乘 SpaceX Falcon Heavy 火箭从佛罗里达州 NASA 肯尼迪航天中心 39A 发射台成功发射。

GOES-U（ 7 月 8 日进入地球静止轨道后更名为 GOES-19 ）是 GOES-R 系列中的第四颗也是最后一颗卫星，可提供高级图像和大气测量、闪电活动的实时绘图以及空间天气观测。一旦完成检查阶段，NASA 将把运行控制权移交给 NOAA。检查完成后，计划用 GOES-19 取代 GOES-16（原 GOES-R），成为 GOES-East。GOES-19 将与 NOAA 的 GOES-West 卫星 GOES-18（GOES-T）协同工作，以便从非洲西海岸到新西兰进行观测。

除了在地面天气预报中发挥关键作用外，GOES 卫星群还可帮助预报员预测可能干扰卫星和地面电子设备和通信的近地空间天气。GOES-U 卫星的功能超越了其前辈，配备了一种新型空间天气仪器——紧凑型日冕仪-1 (CCOR-1)，它可以阻挡来自太阳圆盘的光线，从而拍摄微弱的日冕图像，为探测日冕物质抛射提供低延迟观测。

说到太空天气，第 25 个太阳周期即将达到顶峰，这通常会导致太阳活动和地磁风暴增加。2024 年 5 月中旬发生了一场特别强烈的地磁风暴，这是二十多年来最强的一次。5 月 10 日至 11 日， G5 风暴 在夜间达到了顶峰，在两个半球都出现了惊人的极光，从全球许多地区都可以看到，包括极光很少见的纬度。这也引起了人们对美国宇航局一些地球科学卫星任务安全的担忧，不过幸运的是，没有造成持久影响。

风暴产生的极光可以通过NASA-NOAA Suomi NPP 可见红外成像辐射计套件 (VIIRS) 的昼夜波段 进行观测，该套件灵敏度足够高，可以探测到宽波段（绿色到近红外）的夜间光线，从而观察城市灯光、反射月光和极光等信号。VIIRS 于 2024 年 5 月 11 日晚上拍摄了下图。 

作为 NASA 地球科学技术办公室 (ESTO) 地球科学技术太空验证 (InVEST) 计划的一部分，国际空间站 (ISS) 进行了两次部署。机遇信号：P 波段调查(SNOOPI) 于 3 月 21 日从 NASA 卡纳维拉尔角太空军站发射升空，搭载 SpaceX 的 Dragon 货运飞船 (CRS-30) 前往国际空间站，这是该公司第三十次商业补给任务的一部分。4 月 21 日，该仪器从空间站发射进入轨道。SNOOPI 任务将演示和验证在太空中使用 P 波段 (~300 MHz) 机遇信号测量根区土壤水分和雪水当量，从而降低在未来太空任务中使用该技术的风险。SNOOPI 还将验证有关反射信号相干性、对 RFI 环境的鲁棒性以及在太空中捕获和处理传输信号的能力的重要假设。詹姆斯·加里森（James Garrison  ）[普渡大学] 是 SNOOPI 的 PI，其他研究员来自 GSFC。

高光谱热成像仪( HyTI) 立方体卫星也搭载在 CRS-30 上并从国际空间站部署。HyTI 是夏威夷大学马诺阿分校的一项技术演示任务，旨在演示如何使用 6U 立方体卫星获取高空间分辨率（60 米地面分辨率）、高光谱分辨率（25 个波段）和长波红外图像数据来监测水资源。罗伯特·赖特 [夏威夷大学马诺阿分校] 是 HyTI 的首席研究员。

今年春夏，NASA 将在格陵兰岛北部的北冰洋上空开展北极辐射云气溶胶表面相互作用实验(ARCSIX)。总共有大约 75 名科学家（包括海冰表面研究人员、气溶胶研究人员和云研究人员）以及仪器操作员和机组人员参与了 ARCSIX 的两个阶段，实验基地位于格陵兰岛西北部的 Pituffik 太空基地。第一次部署为期三周，从今年 5 月底到 6 月中旬，旨在记录冰融季节的开始。第二次部署将在 7 月底和 8 月份进行，以监测夏末结冰期之前的状况。

作为 ARCSIX 项目的一部分，NASA 将飞行两架飞机，首飞于 2024 年 5 月 28 日进行。NASA 瓦洛普斯飞行设施的 P-3 猎户座飞机在相对较低的高度飞行，以表征海冰表面特性、云和气溶胶粒子的光学和微物理特性、大气化学、辐射通量和其他低空大气特性。与此同时，由 NASA 兰利研究中心管理的一架湾流 III 飞机在更高的高度飞行，以提供高光谱图像并获取大气剖面，增加了与轨道卫星类似的视角。

今年夏天，美国宇航局地球观测舰队的两艘成员庆祝了里程碑式的周年纪念日。美国宇航局的第三艘 EOS 旗舰——Aura——将于 7 月 15 日迎来其在轨运行 20 周年。在 20 世纪 90 年代和 21 世纪初，一个由工程师和科学家组成的国际团队共同设计了第一个用于研究大气成分的综合观测站。这在当时是一项“大胆的尝试”，旨在提供前所未有的细节，这对于了解地球臭氧层和空气质量如何响应由人类活动和自然现象引起的大气成分变化至关重要，这是美国宇航局的一个关键地球科学目标。Aura 航天器（拉丁语为“微风”和“空气”）于 2004 年 7 月 15 日发射，搭载四种仪器。

二十年后，该航天器及其两台仪器——微波临边探测器 (MLS) 和臭氧监测仪 (OMI) 都处于良好状态，这证明了 Aura 的工程设计非常坚固。MLS 和 OMI 非常稳定，可以继续提供科学和趋势质量的数据集。然而，一切美好的事物都必须有个结束。太阳能发电不足将导致数据收集在 2026 年中期结束。与此同时，MLS 和 OMI 将继续监测不断变化的地球大气成分。我向Bryan Duncan [GSFC—— Aura 项目科学家] 和整个 Aura 团队（过去和现在）取得这一非凡成就表示祝贺。

2024 年 7 月 2 日，轨道碳观测站 2 号(OCO-2) 迎来发射十周年，标志着太空二氧化碳 (CO 2 ) 测量的黄金标准已经过去十年。OCO-2 最初被设计为一项探索性任务，旨在以量化这种关键温室气体区域源和汇所需的精度和准确度测量二氧化碳。

OCO-2 追踪了大气中二氧化碳的持续上升，并提供了有关二氧化碳在何时何地以及如何释放到大气中以及从大气中去除的信息。OCO -2 数据为如何通过森林和海洋等天然碳汇抵消二氧化碳排放提供了新的见解。数据表明，星载测量可用于准确量化发电厂和城市的二氧化碳排放量。长期的全球记录还用于研究二氧化碳和气候之间的双向相互作用。随着数据记录长度的增加，OCO-2 开始能够提供政策相关信息并解决越来越多样化的碳循环科学问题。由于此次任务的成功，NASA 现在在太空中拥有两台仪器监测地球的碳循环。 OCO-2 的备用部件于 2019 年被重新利用，并作为 OCO-3 嵌入国际空间站。OCO-2 在 NASA 任务中是独一无二的，它提供近乎全球的采样，并结合了光谱分辨率和信噪比，为 CO 2提供了所需的灵敏度，为研究自然碳循环和人为源提供了信息。OCO-2 任务一直是并将继续是美国或国际温室气体观测网络的关键要素，以增强我们对碳循环的科学理解并为气候缓解工作提供信息。祝贺Vivienne Payne [JPL— OCO-2 首席研究员] 和整个 OCO-2 团队取得这一值得注意的成就。

地球观察者计划在未来几个月内对这两项在 7 月庆祝里程碑的任务进行更深入的专题报道。最后但同样重要的是，我要祝贺Sarah Ringerud [GSFC] 被选为全球降水测量 (GPM) 任务的副项目科学家。Ringerud 拥有科罗拉多州立大学大气科学博士学位，主修遥感。Ringerud 是 GSFC 的研究气象学家，领导专注于 GPM 和未来任务概念的项目。她的专长在于卫星算法开发，特别是微波仪器，她积极与政府和学术伙伴合作，推动降水遥感领域的发展。祝贺 Sarah，并祝她在新职位上一切顺利。