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人造卫星今日环保“大腕”

1999-07-06 来源:光明日报 庞之浩 我有话说

不久前,能够探测地球资源,并观测地球环境变化的美国陆地卫星7号顺利升空。这颗卫星不仅价值连城,而且对保护环境具有十分重要的作用。

近些年来,欧美多次出现高温或低温及厄尔尼诺现象,亚非地区则季风变化起伏,且不是发生干旱就是有洪水,全球气温也日趋变暖……另外,森林的大量砍伐,大气和水域污染,有害化学品(如氟里昂)对臭氧层的破坏,加速改变了大气环流和生态环境。这些都使人类认识到,地球环境是关系到人类生存的重大问题,必须全面研究它。

大量研究表明,要想从根本上解决由于自然和人为因素造成的世界性异常现象,必须跟踪全球的环境变化,搞清陆海空之间的相互关系,对全球生态进行监测,就现代科技的发展水平和可以预测的将来看,要完成如此宏大的系统工程,只有依靠人造卫星居高临下来洞察地球才行,否则很难或根本无法实现。

利用人造卫星的高远位置及其连续性、全球性、快速性等优点,可以全面认识全球环境变化的过程、影响,从而真正认识全球环境变化的原因,找到环保的最有效方式。

因此,现在许多国家都在积极应用卫星技术进行环境保护,并特别注意采用国际合作方式进行全球环境监测。在众多计划中,最引人注目的当属美国领衔的“行星地球使命计划”。它耗资巨大,实施周期长,已有欧洲空间局、日本等许多国家和组织积极参加。

“行星地球使命计划”是美国于1989年提出来的,内容是通过气象卫星、资源卫星、通信卫星和导航卫星等多种卫星,组成严密的全球对地观测网,对地球进行长期而全面的观测。例如,从太空了解臭氧层的破坏情况,温室效应,沙化问题,热带雨林变化,海洋污染等。其中气象、资源、雷达和海洋等遥感卫星是“主力军”,它们可较为容易地克服自然界恶劣环境的限制,速度快,成本低,并且可持续地获取数据,对全球环境进行动态监测,已成为环保的重要技术支撑。

“行星地球使命计划”中的各类卫星,主要进行日地环境监测、大气和气象观测、陆地观测、海洋观测和生物圈观测,以摸清环境的变化规律,四者缺一不可。例如,海洋占地表的3/4,因而对环境影响极大,其中海风就是影响气流的重要因素之一,对如此大的面积进行观测,卫星是最佳利器。大气圈也是影响地球环境的“干将”,而太空则是观测大气及其变化的最好“据点”。

“行星地球使命计划”的第1颗卫星是“高层大气研究”卫星,它于1991年9月12日升空,主要任务是观测与地球环境关系重大的地球大气层动态及南极上空臭氧层空洞的动力学过程,并研究这一过程中太阳的辐射作用,大气层成分,特别是臭氧的垂直分布和浓度的变化对高层大气的影响。该星开创了从太空进行周密监测环境的新时代,首次为研究平流层、中层和热层里发生的物理过程提供了全球数据。

此后,“地球辐射收支试验”卫星、“海面地形试验海神”卫星、“激光地球动力学”卫星、流星—3卫星(带有臭氧总量测绘分光计)、“雷达卫星”和“热带雨林测量”卫星等也陆续发射升空。它们取得了有关环境的大量宝贵资料。例如,“海面地形试验海神”卫星从地球上空1336千米传回的数据表明,地球平均海平面每年上升3.9毫米,这个数字大约是各种陆基仪器在过去一个世纪里所测结果的2倍。

4月15日新加盟到“行星地球使命计划”空间“部队”的陆地卫星7号,能用于监测潮汐、冰川活动、城市和城市周围地区的人口变化以及湖泊里的水质等,调查林木的损失情况,测量冬季积雪面积,精确绘制火山爆发时的岩浆流动,让人们了解自然环境的变化。它每天可传回250张数字图片。

不过,“行星地球使命计划”的“重头戏”还没“上演”,那就是在太空建立“地球观测系统”。其宗旨是把地球作为一个整体系统来研究,将带有先进遥感器的卫星部署到各种重要轨道,采集多学科数据,了解和预报由于各种因素造成的环境变化,确定其特性,为更好地了解地球和全球环境保护提供依据。其科学目标集中在对控制和组成地球系统的各种基本物理、化学和生物现象的超前了解方面,提供全球地球物理测量参数。

“地球观测系统”有望在今明两年开始陆续发射卫星。

由此可见,人类全面应用卫星技术进行环境保护的时代已经到来。特别是我国幅员辽阔,人口众多,环境复杂,灾多灾重,用卫星技术进行环境和灾害监测则是最经济、最有效的手段。

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