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                                                               衛(wèi)星意外發(fā)現(xiàn)地球綠光

    5月7日消息,據(jù)美國宇航局NASA官方網(wǎng)站報道，NASA研究人員在使用衛(wèi)星設備對地球進行觀測時，獲得了意外發(fā)現(xiàn)——陸地植被覆蓋區(qū)閃現(xiàn)出極不易察覺的綠色光芒。而此前，想要從地外拍攝到葉綠素散發(fā)的光芒，只有使用部署在NASA麾下Terra號和Aqua號航天器上的中等分辨航天成像光譜儀，在海洋上空進行作業(yè)。

    太陽能誘發(fā)的葉綠素熒光現(xiàn)象又被稱為“光合作用的簽名”，它標志著植物正在將來自太陽的光能轉化為自身的化學能。葉綠色分子吸收光輻射后，將一部分光能轉化為熱量耗散掉，另一部分轉化為更長波長的熒光。

    2014年7月，NASA發(fā)射了同GOSAT任務相似的軌道碳觀測器2號(OrbitingCarbonObservatory-2,OCO-2)。OCO-2上搭載的儀器可以準確測量地球大氣層中的二氧化碳含量，每秒可進行24次采集，大大超出GOSAT每4秒一次的采集頻率。單就采集量而言，OCO-2采集到二氧化碳和熒光數(shù)據(jù)是同期GOSAT的100倍。負責研究植物、碳和氣候互相作用的科學家正迫切地希望拿到OCO-2采集到的葉綠素熒光現(xiàn)象數(shù)據(jù)。

    位于加利福尼亞州帕薩迪納的NASA噴氣推進實驗室碳與生態(tài)系統(tǒng)研究項目負責人大衛(wèi)·施梅爾（DavidSchimel）提到：“OCO-2提供的數(shù)據(jù)要比GOSAT更為**，使我們有機會以一種全新的方式觀測大規(guī)模光合作用變化。采集熒光現(xiàn)象數(shù)據(jù)或許成為OCO-2執(zhí)行過的*特別的任務之一。這一發(fā)現(xiàn)無論是對NASA、對美國，還是對世界而言，都有不同尋常的意義。”

“關掉太陽光”

    從太空角度觀測植物的熒光現(xiàn)象，科學家**得以在如此大規(guī)模的層次來推測光合作用率，深入研究分析這個地球*為重要的生物化學反應。斯坦福大學卡內基科學研究所全球生態(tài)系統(tǒng)部門的研究人員約瑟夫·貝瑞（JosephBerry）說：“光合作用率十分關鍵，因為它直接影響植物對大氣中二氧化碳的吸收過程和農業(yè)作物生產(chǎn)過程。”

    測量這類熒光聽起來似乎很簡單，但在強烈的反射日光中，進行這個工作實為不易。施梅爾解釋道：“想象一下你坐在孩子的臥室里，孩子們在天花板放了一堆發(fā)光的小星星。當你打開燈，雖然星星還在發(fā)光，但從墻壁反射的燈光會和星星的光芒夾雜在一起。從太空尋找熒光現(xiàn)象就需要剝離開植物反射日光的研究人員發(fā)現(xiàn)，調整GOSAT的光譜儀，只關注一個很窄的頻段，就能夠降低反射后的太陽輻射，單獨來觀測熒光現(xiàn)象。施梅爾打了個比方，這就好比在孩子的房間里，帶上了可以過濾燈光的眼鏡，然后就可以欣賞星光了。

    科學家們?yōu)檫@一測量方式歡呼雀躍，因為他們可以更深入地了解地球上植物吸收二氧化碳的過程。根據(jù)非政府組織“全球碳計劃（GlobalCarbonProject）”提供的數(shù)據(jù)，截至2011年，地球化石燃料的燃燒已經(jīng)累計釋放了近350億噸二氧化碳，相當于70億地球居民每人釋放了5噸。其中一半仍留在大氣層中，另一半被海洋吸收或被陸上、海洋生物吸入。這一效應使人類免于二氧化碳完全釋放的災難后果。

“碳世界中的綠色植物”

    噴氣推進實驗室科學家、OCO-2項目組成員克里斯蒂安·弗蘭肯伯格提到：“植物是綠色的不代表它就在進行光合作用。比如冬季的高海拔常綠針葉林，雖然依然是綠色，但實際上它們沒有進行光合作用。”太陽能誘導的熒光現(xiàn)象可以直接告訴我們發(fā)生了什么，而單從綠葉是看不出什么的。

*近在一項對亞馬遜熱帶雨林的研究中，使用了熒光測量方式——科學家分別觀測干濕季的彼岸花，借此檢驗光合作用率。大多數(shù)研究結果顯示，在干季，光合作用會有所減慢。貝瑞認為，空氣干熱時，植物會關閉氣孔，保留水分。他提到：“在干季，植物需要大量的水分，光合作用放緩，整個森林都變得沉悶了起來”。

2005年和2010年，亞馬遜盆地經(jīng)歷了百年一遇的干旱。綠度測量顯示，大面積樹木、森林冠層（樹梢）在干旱來臨后死亡。但GOSAT提供的熒光數(shù)據(jù)顯示，缺水程度要低于正常年份的干季。貝瑞認為：“在氣候變化進行的時候，干燥會變得更加嚴重。支撐熱帶雨林的區(qū)域將會減少。”熱帶雨林減少意味著，空氣中的二氧化碳將更加肆虐。熱帶雨林有吸收二氧化碳的重要作用，人類若是繼續(xù)砍伐，那么受傷害的只能是人類。

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