厄爾尼諾現象對全球氣候的影響深遠而復雜——從南美的暴雨洪澇到非洲的干旱饑荒,從太平洋漁業的減產到加利福尼亞的極端降水,每一次厄爾尼諾事件都可能造成數十億美元的經濟損失。然而,精準預測厄爾尼諾的發生時間與強度一直是氣候科學領域的核心難題。如今,由NASA與歐空局(ESA)聯合運營的Sentinel-6 Michael Freilich衛星,正以其前所未有的觀測能力改寫這一局面。
Sentinel-6 Michael Freilich衛星于2020年發射升空,作為歐盟哥白尼計劃的重要組成部分,它以每10天一次的頻率對全球海洋表面高度進行精密測量,精度可達幾分之一英寸。其核心使命之一便是追蹤被稱為"開爾文波"的暖水特征,這一海洋現象與厄爾尼諾的形成密切相關。
開爾文波的形成機制始于赤道西太平洋的風場變化。當通常自東向西吹的信風減弱甚至逆轉,西向風取而代之,西太平洋的熱帶海水開始升溫并堆積。由此產生的暖水波在數周內橫跨太平洋向東推進,當抵達南美洲沿岸時,使當地海溫和海平面同步上升。當數月內連續出現多個開爾文波,大量暖水積聚于哥倫比亞、厄瓜多爾和秘魯沿岸,厄爾尼諾便正式形成。
NASA噴氣推進實驗室(JPL)海平面研究員、Sentinel-6項目科學家Josh Willis表示:"雖然今年的開爾文波事件比2015年和1997年的大厄爾尼諾啟動稍晚,但已開始追趕。我們將密切關注它的發展規模。"衛星觀測數據顯示,1月下旬在密克羅尼西亞附近出現了一小股開爾文波,2月中旬曾一度消退。隨后,3月初另一波開爾文波形成并穩定向東移動。到5月中旬,秘魯沿岸的海平面已較長期平均值高出超過15厘米。
面對厄爾尼諾監測這一全球性挑戰,Sentinel-6衛星提供的解決方案具有多重優勢。首先,其搭載的合成孔徑雷達不受云層和黑暗影響,能夠實現全天候、全天時的連續觀測。其次,作為官方參考衛星,Sentinel-6延續了自1992年TOPEX/Poseidon發射以來的長期海平面測量記錄,使科學家能夠將當前事件置于歷史背景中進行精確比較。此外,該衛星每12天重訪同一位置,覆蓋全球海域,確保無監測盲區。
NASA總部首席項目科學家Nadya Vinogradova Shiffer指出:"NASA利用Sentinel-6 Michael Freilich等海平面衛星追蹤橫跨太平洋的巨大開爾文波,捕捉地球海洋熱力學的變化,改進極端天氣預報,并幫助社區為潛在的海岸災害做好準備。"這些數據不僅服務于科學研究,更直接貢獻于全球糧食安全、水資源管理和災害應急響應。
厄爾尼諾的影響范圍和嚴重程度取決于事件的強度。2018年和2023年啟動的中等強度厄爾尼諾主要在熱帶太平洋地區造成干旱和洪水;而2015-2016年的強厄爾尼諾則引發了非洲的嚴重干旱和加利福尼亞的洪澇災害,影響遠超越熱帶地區。厄爾尼諾通常在每年11月至次年1月達到峰值,因此評估今年事件的全面影響尚需數月時間的持續監測。
JPL海平面研究員、Sentinel-6副項目科學家Severine Fournier提醒道:"每一次厄爾尼諾都不盡相同,但它們幾乎總是帶來一個炎熱的年份,并在全球部分地區引發降雨模式的劇烈變化。"這一觀點凸顯了持續高精度監測的重要性——唯有充分理解每一次厄爾尼諾的獨特特征,才能為不同地區提供針對性的預警和應對方案。
展望未來,Sentinel-6系列衛星的觀測能力仍在不斷增強。最新一顆衛星Sentinel-6B已于2025年11月發射升空,預計在2026年底正式承接主力監測任務。這一由NASA、ESA、EUMETSAT和NOAA等多方國際機構聯合推進的衛星計劃,正在為全球氣候科學界構建一個前所未有的高精度、長時序海洋監測網絡,使人類在面對厄爾尼諾這一自然界最強大的氣候引擎時,從被動應對走向主動預警的新階段。
美國科學家在兩項獨立研究中分析了古南極冰芯,發現過去300萬年間關鍵的氣候變化可能更多受到海洋溫度變化的影響,而非溫室氣體。這一發現為地球過去的氣候提供了新見解。相關研究近日發表于《自然》。過去300......
日前,美國國家航空航天局(NASA)取消了一個計劃建造的下一代X射線空間望遠鏡項目。據《科學》報道,先進X射線成像衛星(AXIS)是兩個競標NASA耗資10億美元的天體物理學“探測級”任務的方案之一,......
歷經多年維持后,美國國家航空航天局(NASA)采集火星巖石并將其運回地球的計劃宣告終結。1月6日,美國國會公布本財年互讓法案,支持白宮終止火星樣本返回(MSR)計劃。盡管該法案尚需兩院表決并經總統簽署......
10月23日至24日,第十屆中斯氣候變化與海洋可持續發展聯合研討會暨中國-斯里蘭卡聯合科教中心(CSL-CER)成立十周年紀念儀式在斯里蘭卡首都科倫坡舉行。會議由中國科學院中國-斯里蘭卡聯合科教中心和......
近日,中國科學院海洋研究所研究員王凡團隊聯合南京信息工程大學教授張榮華、嶗山實驗室研究員蔡文炬等,在《自然·通訊》發表研究論文。該研究借助觀測數據約束的深度學習方法,大幅降低了對全球關鍵氣候現象厄爾尼......
近日,美國國家航空航天局(NASA)和IBM歐洲研究院合作,基于NASA衛星圖像訓練出一個人工智能(AI)模型,可預測未來幾小時的太陽外觀,甚至可以預測太陽耀斑的出現。“我更愿意把這個模型看作一架AI......
日前,由天津大學法學院、天津大學中國綠色發展研究院主辦,中倫文德律師事務所協辦的“氣候變化應對與綠色發展國際論壇”在天津大學舉行。國內外專家學者共同探討全球氣候治理與綠色發展的法治路徑。天津大學黨委副......
6月下旬,高壓“熱穹頂”給中西歐地區帶去了極端高溫:倫敦氣溫接近35℃,西班牙和葡萄牙部分地區氣溫高達46℃。一份由英國帝國理工學院格蘭瑟姆研究所7月發布的研究報告指出,氣候變化導致熱浪死亡率倍增。6......
近日,基于土壤健康與氣候韌性是全球農業可持續性發展的核心問題,中國科學院華南植物園研究員魯顯楷團隊在《國際生物大分子雜志》(InternationalJournalofBiologicalMacrom......
為梳理總結2024年落實《國家適應氣候變化戰略2035》情況,回顧我國適應氣候變化工作進展和成效,持續推進各層級適應氣候變化的政策與行動,生態環境部組織編制了《中國適應氣候變化進展報告(2024)》。......