地球觀測衛星 SMAP 首年數據反饋，有望擴展對氣候和農業的新認識

去年，為響應美國全國研究理事會的十年研究，NASA 發射了一顆專門用於進行環境調查研究的衛星「SMAP」。這顆衛星的主要任務，就是對地球陸地表面的土壤水分和凍融狀態進行測量，所檢測的面積幾乎覆蓋了全球。近日，NASA 已經公布了 SMAP 衛星所收集的第一年數據的分析報告。這些新的觀測收據能夠用來進行新的氣候建模，對全球的氣候預測和各地的農業檢測都會將帶來影響。

地表土壤所包含的水分非常少，和全球的水資源總量相比幾乎可以忽略不計。即便如此，地球陸地地表大約為 2 英寸的這些土壤因其處於陸地和大氣間交界的特殊位置，對於觀測農業狀況、氣候變化、甚至是疾病傳播都有異常關鍵的作用。

更重要的是，處於這一地表位置的土壤對於全球水循環狀況也有非常大的影響，是全球能量和碳循環的關鍵影響因素。

然而，在 SMAP 發射之前，要觀察這些土壤中的水動力狀況也並非易事，因為對這些水分的變化狀況並不容易進行量化分析。

NASA 最新發表在《自然地球科學》雜誌上的報告分析結果顯示了此前從未觀測在世界範圍內觀測到的新狀況。此次報告是由 SMAP 小組完成的，主要成員包括來自 SMAP 研究小組的組長 Dara Entekhabi 以及 MIT 的博士畢業生 Kaighin McColl。

「大陸和大氣之間不斷進行著大量的能量傳遞，如果這一循環不存在，全球的氣候就會變得大不相同。雖然佔據全球 97%水分的海洋在儲存盒釋放熱量方面發揮著主要作用，但是在陸地環境上，這一傳遞作用主要是由最頂層的表面土壤負責的，而且起著非常關鍵的作用。」Entekhabi 表示，「它在每個季節和每一年的氣候調節上都發揮著重要作用。」

通過這些收集的數據，團隊還發現這些表層土壤可以保留天氣發生異常狀況的「記憶」。和此前使用相關的理論和分散的檢測數據相比，這些土壤中保存的「印記」能夠幫助研究者準確地分析出降水量過多或過少的時間段。從團隊分析的平均數據來看，七分之一的降水能夠在表層土壤中持續存留 3 天，對於一些極度乾旱地區而言，這一點非常重要。

基於這些新數據而形成的對循環周期和變化狀況的了解，人類可以預測未來更遠時間範圍內的天氣狀況，這對於農業的發展而言無疑是一個巨大的福音。據了解，目前已經有幾個聯邦機構開始使用 SMAP 提供的數據來預測未來乾旱及洪澇的發生情況。

「衛星提供了更好的表層土壤水分信息，這是預測分析變得可能的基礎。」Entekhabi 說道。SMAP 原本計劃的任務執行期已經快過去一半，不過團隊目前正在嘗試延長衛星的任務執行期限，預計最多可以達到 10 年。