在2018年牧場大火期間，煙羽上升并蔓延到加利福尼亞。新的研究表明，基于衛(wèi)星的傳感器EPIC能夠準確監(jiān)測像這樣的煙羽，以及懸浮在地球大氣中的其他氣溶膠。學分：美國宇航局戈達德太空飛行中心，CC BY 2.0

氣溶膠是在地球大氣層中漂浮的小固體顆粒。這些微小的微塵可能是許多不同物質(zhì)中的任何一種，例如灰塵，污染和野火煙霧。通過吸收或散射陽光，氣溶膠會影響地球氣候。它們還影響空氣質(zhì)量和人類健康。

對氣溶膠的準確觀測對于研究其影響是必要的。正如Ahn等人所證明的那樣，深空氣候觀測站（DSCOVR）衛(wèi)星上的地球多色成像相機（EPIC）傳感器為監(jiān)測這些粒子提供了新的機會。

DSCOVR于2015年發(fā)射，其軌道使其懸浮在地球和太陽之間，因此EPIC可以在連續(xù)的日光下捕獲地球的圖像 - 無論是在可見光范圍內(nèi)還是在紫外線（UV）和近紅外波長下。然后，EPIC近紫外氣溶膠算法（EPICAERUV）可以從圖像中收集有關氣溶膠特性的更具體信息。

與其他衛(wèi)星載氣溶膠傳感器一樣，EPIC能夠在地面或飛機傳感器難以進入的地理位置觀測氣溶膠。然而，與其他每天只能進行一次測量的衛(wèi)星傳感器不同，EPIC獨特的軌道使其每天可以收集地球整個陽光照射面的氣溶膠數(shù)據(jù)多達20次。

為了證明EPIC的能力，研究人員使用EPICAERUV來評估其觀察到的氣溶膠的各種特性，包括光學深度，單散射反照率，云上氣溶膠光學深度和紫外線氣溶膠指數(shù)的特征。這些特性是監(jiān)測氣溶膠及其影響的關鍵。分析表明，EPIC對這些特性的觀察結果與地面和飛機傳感器的觀察結果相比具有優(yōu)勢。

研究小組還使用EPIC評估了北美近期野火產(chǎn)生的煙羽的特征，包括2017年不列顛哥倫比亞省的大面積火災，加利福尼亞州2018年的門多西諾復合火災以及2020年的多起北美火災。EPIC在2017年通過太陽吸收驅(qū)動的絕熱加熱對流層頂?shù)臒熿F自放升的觀測證明做出了貢獻。EPIC觀測成功捕獲了這些巨大的氣溶膠羽流，得出的羽流特征與地面測量結果匹配。

這項研究表明，盡管在某些觀察條件下空間分辨率粗糙且可能存在較大的誤差，但EPIC可以作為氣溶膠監(jiān)測的有用工具。未來的努力將旨在改進EPICAERUV算法以提高準確性。