在太空中观察地球的感受是完全不同的。1999年12月18日，美国国家航空航天局（NASA）发射了一颗名为Terra的卫星，此举标志着以前所未有的精度和广度观察、测量并深入理解地球的新纪元。虽然Terra的任务期限仅有五年，但它却在太空中捕捉并传回了许多关于地球陆地、大气和海洋的宝贵数据。在2002年和2004年，名为Aqua和Aura的卫星先后进行发射。这两颗卫星和Terra组合成NASA地球观测系统，现已有18颗地球观测卫星在该系统中运行。
为了庆祝地球观测系统成功运行15周年，NASA在2014年收集图片，并结合在太空中观察到地球发生的15件大事情进行分享，以下图片源于NASA的Terra卫星数据。
第一张彩色全景地球照
自拍很容易，但是从太空拍摄一张地球的全景照很困难。1972年，阿波罗17号的工作人员将相机带到月球上，当时的科学家们认为：只要飞到足够远的地方，将整个球体呈现在视野中，就能拍到整个地球。但最终失败了，直至2002年，NASA的科学家们利用Terra上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）收集到的全新数据，通过先进的图像处理技术拼接在一起，才成功组合成了第一场彩色的全景地球照。他们还补充了云层，使得这幅“蓝色星球”照片更加生动逼真，成为新世纪最具代表性的地球图像之一。2007年苹果选择把它作为iPhone的默认背景，而这幅“蓝色星球”直到现在仍被用作NASA地球科学数据可视化的基础层。
逐渐坍塌的冰架
在南极半岛的脊梁上有一座两侧都矗立着冰架的冰川山脉。2002年初，Terra卫星上的MODIS仪器监测到其中一个冰架崩塌并逐渐消失，这一观测结果为科学家们提供了冰川动态变化的第一手资料。2014年期间，拉森B冰架经历了一次前所未有的大规模融化事件。1月，表面上一块面积为1250平方英里的冰层融化成了海水，约为1.4个海南岛。到了2月中旬，冰架的前缘已经后退了约6英里，大冰山正在剥落并漂向大海。3月7日，冰架完全消失。
测量臭氧
大气中不同高度的气体分子借助特别的仪器才能探测到。从轨道上看，地球的气体分布如图片上所示，表现为一系列层次分明的圈层结构。在众多卫星平台中，只有Aura卫星上的“微波支臂探测仪”才能获得大气层的侧视图，它是第一个从太空测量臭氧消耗循环的仪器。通过气体分布进行分析，科学家能够精确地逐层测量大气化学成分，监测臭氧层空洞的气体和评估云层对气候变化的影响。
全球植被周期
尽管地面观测提供了直观的植被生长视觉证据，但卫星遥感技术以其广阔的覆盖范围和精确的数据采集能力，为描绘全球植被生长周期的动态变化提供了更为详尽和准确的手段。特别是通过Aqua和Terra卫星上的MODIS仪器测量碳吸收量，科学家能够量化分析植物在光合作用过程中吸收的二氧化碳量，这一关键指标直接反映了植被的生产力与碳汇能力。同时，利用其数据，研究人员能够构建出全球尺度的植被生产力分布图，并通过时间序列分析，揭示不同地区植物生长的周期性模式，展示了地球上绿色植被的季节性生长和衰退。
北极变暖
原本，广袤的海冰覆盖层作为高反射性表面，能够有效将太阳辐射能量反射回太空。然而，北极夏季海冰减少会反射屏障逐渐瓦解，深色且热容量较低的海水暴露出来，转而大量吸收太阳辐射能量，形成所谓的“正反馈”机制，进一步加速了北极海冰的融化与区域气候的变暖。近几十年来，北极的气温上升速度远超全球平均水平，是地球上其他任何地方的两到三倍。为了深入理解这一现象的成因及其与太阳辐射吸收之间的动态关系，科学家们借助了包括地球辐射能系统（CERES）仪器在内的先进遥感技术，持续监测并量化地球表面吸收的太阳辐射量。
空气改善
近年来，全球及局部地区空气质量显著提升的现象引起了科学界的广泛关注。这一积极变化主要归因于更为严格的排放法规的实施，发电厂和工厂也遵守更严格的污染限制。在此政策框架下，多种影响公共健康的空气污染物，如颗粒物、二氧化硫及氮氧化物等，在过去十五年间均呈现出显著的下降趋势，对改善居民生活环境质量、降低健康风险起到了关键作用。为了进一步量化和解析这一空气质量改善过程，NASA的科学家们创新性地利用了Aura卫星上的OMI仪器测量二氧化氮的浓度，并通过可视化视频，了解美国空气质量从2005年到2011年的改善情况。
山火不断
地表每年都会出现山火事件，据估计，约三分之一的地球表面曾经历过山火的洗礼。通过使用中分辨率成像光谱仪和MODIS仪器扫描地球表面，科学家们能够精准地识别并追踪每一处火灾的发生、发展与消亡过程，从而在宏观尺度上揭示了全球山火活动的时空分布特征。在过去的15年里，NASA等机构的努力使得超过4000万起火灾事件被成功记录与分析，这一庞大的数据集为理解山火发生规律、评估其潜在风险，而其所建立的实时火灾地图，为防火作出了不可磨灭的贡献。
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译者：22级英文学院 张雯博 22中文学院 陈俊好 整理翻译
原文链接：https://www.nasa.gov/missions/terra/earth-from-space-15-amazing-things-in-15-years/
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