除了探索宇宙，NASA也在探索地球奥秘

美国宇航局的任务。来源:美国航天局官方网站

说到美国宇航局，人们首先想到的是仰望星空和探索宇宙。事实上，它有时从天上俯瞰地球。

几天前，美国国家航空航天局透露，其“地球风险评级计划”将在2020年资助五项主要任务，利用先进的航空技术探索影响人类生活和环境的地球变化之谜，从美国东海岸的暴风雪到西海岸的海洋漩涡。

云采样辅助暴雪预报

冬季暴风雪经常发生在人口稠密的美国东海岸，经常导致道路关闭和商业停工，并对人类安全构成严重威胁。然而，很难从空间上准确测量暴雪云的形成过程，导致降雪预报精度差。

为此，美国宇航局将于明年1月启动“威胁大西洋海岸暴风雪的微物理学和降水研究”项目。“ER-2”高空飞机和“P-3”云取样飞机将用于飞入相关区域，以准确研究云中雪的分布，弥补卫星数据的不足，并改进天气预报模型。

该项目的首席研究员、华盛顿大学的副教授林恩·麦克默多说，当人们看到大云层的照片时，他们认为到处都在下雪，但事实并非如此。云层里有一个又长又窄的大雪区。我们试图理解它们为什么形成，以及它们是如何随着风暴的发展而演变的，以便更好地预测地面积雪的分布。

航测解码海洋漩涡

在气候和海洋生态中，称为漩涡的环形水流促进海洋和大气之间的热交换，以及上层海洋中诸如营养物和氧气等溶解气体的垂直输送。大尺度涡旋的直径为数百公里，而次中尺度涡旋的大小从1公里到10公里不等。目前，海洋监测卫星无法详细观察它们。

美国宇航局将于明年4月启动“亚中尺度海洋动力学实验”。它将派遣“空中之王”、“湾流5号”和“海洋”研究船等飞机搭载一系列自主平台和研究人员，在旧金山海岸200英里外测量不同时间和空间尺度的海洋温度、盐度和流速。

据报道，这些涡旋对上层海洋有重要的长期影响，但它们的预测对模拟过程中的小细节非常敏感。伍兹霍尔海洋研究所的海洋物理学家托马斯·法拉尔说，这个项目可以帮助我们进一步改进预测模型。

海面上升威胁的遥感评估

在美国，数百万人依靠沿海三角洲生活。它是鱼类、甲壳类动物和其他动物的“苗圃”，保护内陆基础设施免受飓风和海啸的袭击。然而，随着海平面上升，世界上大多数三角洲都可能消失。

美国国家航空航天局将启动一项“三角洲-X”任务，详细研究密西西比三角洲，找出哪些地区可能消失，哪些地区可能幸存。事实上，如果有足够的沉积物，如果植物能够健康地生根，三角洲可能会以上海水平的速度上升。美国宇航局的科学家将使用“空中之王”和“湾流”等飞机携带先进的遥感仪器对水流进行现场测量，以确定沉积物将沉积在哪里。同时，科学家还将量化植物分解产生的有机土壤的数量。

“这些新数据将帮助我们理解并减缓海平面上升对三角洲重要海岸资源的影响，”美国宇航局喷气推进实验室德尔塔-X首席研究员马克·西玛德说。

海洋边界层云的野外研究

海洋边界层云覆盖了地球海洋的大部分，在研究地球的能量平衡和水循环中起着关键作用。例如，在全球变暖模型中，云的变化仍然是最大的不确定性之一。

美国宇航局将于明年2月开始“西大西洋上空气溶胶-云-气象相互作用实验”的研究。它将派出两架携带大量遥感和测量仪器的飞机在执行任务时相互合作。其中一个代号为猎鹰，另一个是“空中之王”。飞行区域主要集中在北大西洋西部。

“虽然以前进行过许多实地调查，但我们尚未在各种条件下进行全面测量，以得出气溶胶、云和气象之间相互作用对气候影响的明确结论。”该项目的首席研究员阿明·索罗钦(Amin Sorochen)表示，通过这项研究，我们打算解决这个问题，并向国际科学界提供可在未来几年和几十年使用的数据。

探索高空大气风暴的影响

夏季，美国中部经常发生严重的风暴。当风暴变得足够高时，它们将超过对流层，并将水蒸气和污染物注入平流层，从而显著改变它们的化学成分，甚至可能对平流层臭氧产生负面影响。

2020年夏天，美国航天局将启动“夏季平流层动力学和化学”项目，利用气象卫星和地面雷达测量超调风暴，并利用“ER-2”高空飞行器收集测量数据。据报道，这架飞机可以飞到70，000英尺(超过20，000米)，远远高于大多数飞机的飞行高度。

"这个项目是第一个致力于观测被强风暴带到平流层的物质的科学任务。"德克萨斯A&M大学的首席研究员肯·鲍曼说，通过使用“ER-2”飞机直接测量风暴外流，我们可以研究这些风暴如何影响今天的平流层，以及这种影响将如何随着未来几十年的大气变化而改变。(胡定坤)