在太空中观察地球的感受是完全不同的。自1999年12月18日美国国家航空航天局（NASA）发射Terra卫星以来，人类以前所未有的精度和广度观察、测量并深入理解地球的能力得到了显著提升。以下继续分享通过Terra和Aqua等卫星在太空中观察到的地球发生的重大事件。
野火烟羽
Terra卫星上的传感器能够精准探测野火释放热量，并实时“量化”评估全球范围内的活跃火灾数量。这些传感器历经十五年，积累了丰富的高质量数据，包括详尽的火灾图像，为科学家提供了关于野火扩散距离、垂直抬升高度等关键参数的精确信息。Terra卫星的MISR仪器（多角度成像分光辐射计）在揭示野火如何影响大气层及其与云层复杂相互作用的过程中，发挥了重要作用。
海冰移动
Aqua卫星虽然并非首个观测海冰的卫星，但以其高分辨率数据脱颖而出，成为追踪北极冰盖等大型浮冰区域动态变化的领先者。北极海冰的季节性变化——夏季收缩、冬季扩散，其边界与形态每日不同，均被Aqua卫星搭载的AMSR-E（微波扫描辐射计）和EOS（智能追踪与识别自动对焦）系统精准捕捉，并记录了北极夏季海冰的持续减少。
不断变化的二氧化碳
大气中二氧化碳的循环周期与北半球季节更迭紧密相关，这一发现得益于地面传感器数据。然而，仅凭地面观测难以全面理解其全球分布与季节变化。Aqua卫星上的AIRS（大气红外探测仪）弥补了这一空白，通过太空中的直接测量，揭示了温室气体在全球范围内的分布模式及其随季节的变化规律。
云层在阿拉伯海吹拂
在气候预测中，我们难以预测云层和气溶胶的变化。云层的多样性体现在其既能通过反射太阳辐射对地球产生冷却效应，也能吸收本应逸散至太空的热量，从而引发加热效应。同样地，气溶胶的光学特性亦表现出双重性，部分气溶胶通过散射光线造成冷却，而另一部分则吸收光线导致加热，且气溶胶还能作为云凝结核，进一步调控云的形成与演化，加剧了气候系统的复杂性。科学家们已在Terra和Aqua卫星上使用MODIS仪器，对云层和气溶胶进行了长期连续的观察，从而奠定了气溶胶动态变化和气候效应的基础。近年来，NASA还成功发射了多颗与Terra、Aqua紧密编队飞行的卫星，用不同类型的仪器观测云和气溶胶。
3D地形图
探险家们长期以来不断探索未知领域，绘制出山川、河流、丘陵和平原的详细地形图。然而，Terra卫星上搭载的先进星载热发射和反射辐射计（ASTER）仪器所生成的全球数字高程模型（DEM）将这一领域推向了全新高度。ASTER的能力之一是能收集地球表面轻微偏移的图像对，这些图像对的工作原理类似于我们的双眼——轻微偏移的图像提供了深度信息，使科学家能够以3D形式可视化地球的地形。2009年发布的首个全球数字高程模型，由130万幅陆地表面的场景拼接而成，不再需要将不同时代、不同人制作的地图拼凑在一起。它是迄今为止分辨率最高的地形图，覆盖了地球表面近90%的区域，几乎从极地到极地连续不断。科学家利用高程数据来了解土地随时间的变化，特别是滑坡、地震、洪水和海啸等自然灾害的影响。
浮游生物之舞
微小浮游植物（即海洋浮游藻类）遍布全球海洋，形成了海洋生态系统中一场壮观而微妙的“舞蹈”。海洋中的浮游植物以河流以及上升寒流中的营养物质为生，而浮游植物大量繁殖则会维持大气中二氧化碳平衡，因为他们进行光合作用将大气的二氧化碳转移到海洋中。海洋生态系统中的另一场“盛宴”悄然拉开序幕——鱼类及海洋哺乳动物等高级捕食者以浮藻植物为生，并繁衍后代。尽管浮游植物难以用肉眼看见，但是他们撑起了整个海洋生态系统。Terra和Aqua卫星上的MODIS仪器每日监测海洋表面颜色变化并上传数据，这极大地改变了科学家对浮游植物、海洋生态系统和全球碳收支之间复杂的生物和物理关系的理解。
测绘一氧化碳
一氧化碳是一种无色无味的污染物。而野火燃烧、机动车尾气排放等人类活动会释放大量一氧化碳，这对大气环境构成显著威胁。这些有害气体一旦释放至大气中，不仅会直接影响空气质量，还会生成地面臭氧（O₃）。地面臭氧是另一种极具危害性的空气污染物，常导致区域性烟雾污染，其影响范围可跨越数千英里。为此，国际上开发了“对流层污染物测量”（MOPITT）仪器，精确追踪CO的来源并绘制其全球分布图。科学家们利用MOPITT、Aqua上的大气红外探测仪（AIRS）和Aura上的对流层发射光谱仪（Tes）的数据和欧洲卫星的多元数据集，开展了一项综合性的全球一氧化碳排放趋势分析。科学家们通过分析多源数据发现，自2000年以来一氧化碳排放量以每年1%的速度下降，这是环境保护领域的积极信号。
修复臭氧层空洞
1987年《蒙特利尔议定书》明确禁止使用对臭氧层具有破坏作用的化学品，是国际合作应对环境危机的里程碑式事件。大气中的臭氧层作为地球“防晒霜”，有效保护地表生物免受太阳有害辐射的伤害。平流层臭氧的卫星测量对于监测南极上空臭氧空洞的季节性变化至关重要。NOAA卫星持续监测，Aura卫星上的臭氧监测仪器已观察到稳定和最早缩小的迹象，这表明臭氧空洞正在恢复。
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译者：22中文学院 陈俊好 22级英文学院 张雯博 林丹 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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