在2018年牧場(chǎng)大火期間，煙羽上升并蔓延到加利福尼亞。新的研究表明，基于衛(wèi)星的傳感器EPIC能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)像這樣的煙羽，以及懸浮在地球大氣中的其他氣溶膠。學(xué)分：美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心，CC BY 2.0

氣溶膠是在地球大氣層中漂浮的小固體顆粒。這些微小的微塵可能是許多不同物質(zhì)中的任何一種，例如灰塵，污染和野火煙霧。通過(guò)吸收或散射陽(yáng)光，氣溶膠會(huì)影響地球氣候。它們還影響空氣質(zhì)量和人類(lèi)健康。

對(duì)氣溶膠的準(zhǔn)確觀測(cè)對(duì)于研究其影響是必要的。正如Ahn等人所證明的那樣，深空氣候觀測(cè)站（DSCOVR）衛(wèi)星上的地球多色成像相機(jī)（EPIC）傳感器為監(jiān)測(cè)這些粒子提供了新的機(jī)會(huì)。

DSCOVR于2015年發(fā)射，其軌道使其懸浮在地球和太陽(yáng)之間，因此EPIC可以在連續(xù)的日光下捕獲地球的圖像 - 無(wú)論是在可見(jiàn)光范圍內(nèi)還是在紫外線（UV）和近紅外波長(zhǎng)下。然后，EPIC近紫外氣溶膠算法（EPICAERUV）可以從圖像中收集有關(guān)氣溶膠特性的更具體信息。

與其他衛(wèi)星載氣溶膠傳感器一樣，EPIC能夠在地面或飛機(jī)傳感器難以進(jìn)入的地理位置觀測(cè)氣溶膠。然而，與其他每天只能進(jìn)行一次測(cè)量的衛(wèi)星傳感器不同，EPIC獨(dú)特的軌道使其每天可以收集地球整個(gè)陽(yáng)光照射面的氣溶膠數(shù)據(jù)多達(dá)20次。

為了證明EPIC的能力，研究人員使用EPICAERUV來(lái)評(píng)估其觀察到的氣溶膠的各種特性，包括光學(xué)深度，單散射反照率，云上氣溶膠光學(xué)深度和紫外線氣溶膠指數(shù)的特征。這些特性是監(jiān)測(cè)氣溶膠及其影響的關(guān)鍵。分析表明，EPIC對(duì)這些特性的觀察結(jié)果與地面和飛機(jī)傳感器的觀察結(jié)果相比具有優(yōu)勢(shì)。

研究小組還使用EPIC評(píng)估了北美近期野火產(chǎn)生的煙羽的特征，包括2017年不列顛哥倫比亞省的大面積火災(zāi)，加利福尼亞州2018年的門(mén)多西諾復(fù)合火災(zāi)以及2020年的多起北美火災(zāi)。EPIC在2017年通過(guò)太陽(yáng)吸收驅(qū)動(dòng)的絕熱加熱對(duì)流層頂?shù)臒熿F自放升的觀測(cè)證明做出了貢獻(xiàn)。EPIC觀測(cè)成功捕獲了這些巨大的氣溶膠羽流，得出的羽流特征與地面測(cè)量結(jié)果匹配。

這項(xiàng)研究表明，盡管在某些觀察條件下空間分辨率粗糙且可能存在較大的誤差，但EPIC可以作為氣溶膠監(jiān)測(cè)的有用工具。未來(lái)的努力將旨在改進(jìn)EPICAERUV算法以提高準(zhǔn)確性。