惊人的二氧化碳模拟图

2017-01-10 10:10:42  来源:每日科技网

        【每日科技网】

 

  NASA一项的超级计算机项目利用了卫星测量的二氧化碳数据,结合复杂的地球系统模型,呈现出目前为止还原度的图像,展示了二氧化碳,这一最重要的温室气体,在大气中是如何运动的。
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  近几十年中,科学家依靠一些地点的地基传感器来追踪具有吸热能力的二氧化碳浓度上升的情况。的数据成果用高分辨率的可视化结果提供了一个完全不同的观测角度,其数据来自由NASA位于加州帕萨迪那的喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)负责建造和运行的轨道碳观测者2号(Orbiting Carbon Observatory-2, OCO-2),可视化结果由NASA位于马里兰州格林贝尔特(Greenbelt)的戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)的全球建模与同化办公室(Global Modeling and Assimilation Office, GMAO)生成。
  3D可视化结果以惊人的细节呈现了2014年9月至2015年9月期间二氧化碳在全球大气层中增加,减少和流动时形成的复杂图样。以下是二氧化碳通过大气层的视频。
  二氧化碳在地球大气层吸收热量方面起着重要作用。一些人类活动比如燃烧化石燃料会排放一些气体,而二氧化碳的浓度则随季节变化移动和增减。借助OCO-2的观测数据,科学家们将2014年9月1日至2015年8月31日期间大气中的碳移动轨迹建模。通过这样的模型,科学家能更好地理解与预测人类在地面的行为会使哪里的二氧化碳浓度呈现高值或低值。
  大气中的二氧化碳就像地球的恒温器。温室气体浓度上升导致地球目前长期处于变暖的趋势中,背后最主要的原因就是燃烧化石燃料获取能源的行为。可视化图像中突出了科学家目前正在研究的方向,他们试图理解控制排放出的二氧化碳在大气中的留存量和留存时间—这些问题会最终将决定地球未来的气候。
  科学家了解到近半数人类活动生成的气体排放物被陆地和海洋吸收了。目前的结果显示50%左右的气体排放物留在了大气中,25%被陆地上的植物吸收,25%被海洋吸收。但是这看似简单的数字却留给科学家留下了一系列复杂的重要问题:生态系统,尤其是陆地上的,能吸收多少二氧化碳?也许其中最重要的是,随着排放量的上升,陆地和海洋的吸收率还能保持在这个比例么,或是会达到饱和?
  NASA戈达德航天飞行中心OCO-2科学组中的碳循环科学家Lesley Ott解释说新的数据集是回答这些问题的重要一步,科学家需要理解驱动“碳通量”(二氧化碳在大气,陆地和海洋间的流通交换)的整个过程。
  “我们还不能以高分辨率测算全球范围内的碳通量情况,”她说,“我们正尝试在建造的工具能提供的图像,告诉我们大气中发生了什么,并将其转化成一幅便于我们理解碳通量变化的图像。我们还有很长的路要走,但是这是在探索二氧化碳之旅中重要和必须的一步。”

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