陸地植物螢光地圖是根據收集的數據繪製而成,顯示了全球陸地植物的分布情況。全球陸地植物螢光圖的成功製作直接影響到目前和將要開始的衛星任務。
基本介紹
- 中文名:陸地植物螢光地圖
- 顯示:全球陸地植物的分布情況
- 機構:日本溫室氣體觀測衛星光譜儀小組
- 時間:2009年
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簡介
陸地植物螢光地圖是根據日本溫室氣體觀測衛星(GOSAT)光譜儀小組2009年收集的數據繪製而成,顯示了全球陸地植物的分布情況。研究人員表示,成功製作這張螢光圖證明了從太空對全球的綠色植物進行螢光信號探測是可行的。
植物螢光
植物螢光是植物光合作用的副產品,是一種難以探測的暗紅色光。植物的螢光信號在不同的季節對比明顯,當光照、溫度條件最有利於植物生長時,光合作用會更強,因此植物螢光在北半球的7月份和南半球的12月份分別達到峰值。
此前人們要獲取有關地球上植物生長狀況的信息,是通過衛星探測“綠色”指標,利用的是綠光反射,而不是螢光。然而,在乾旱、有霧或光合作用受限時,綠色葉子會死亡或改變顏色,這時綠光會降低;而且利用衛星從太空探測地面的綠色變化情況會有時間延遲,有時會延遲幾天甚至幾周。而反映了植物光合作用內部機制的葉綠素螢光,正是面向太空的最佳視窗。
採用技術
為了製作全球螢光地圖,喬因納和同事採用了多種技術。他們分析了太陽光譜紅外波段中嵌有“夫琅和費譜線”的昏暗部分,這些線中的背景光有一部分集中於770納米左右,可以用來區別圍繞的螢光信號,從而讓植物螢光更多地顯示出來。但研究人員還不能用雷射來檢測地球表面莊稼收割後劃痕發出的光現象。
利用葉綠素螢光,科學家們能立刻分辨出植物是不是處於環境壓力下。如果面臨環境壓力,植物的葉子將會變黃或變成棕色,他們能在這些外部信號顯示出來之前就探測到。NASA戈達德生物學家、地圖繪製小組成員伊莉莎白·米德爾頓說。
影響
全球陸地植物螢光圖的成功製作也直接影響到目前和將要開始的衛星任務。歐洲空間局(ESA)的實驗——螢光探測任務(FluorescenceExplorer,FLEX)本來存在眾多爭議,新研究成了對這一項目的有力支持,將為其項目進程帶來突破。目前它正處於可行性研究中期階段,尚未確定FLEX的發射日期。
NASA的軌道碳觀測衛星-2(OCO-2)在檢測二氧化碳水平的任務設計上和GOSAT很像,應該也能在全球範圍進行有效的螢光檢測。OCO-2已於台北時間7月2日17:56(美國太平洋夏季時間7月2日凌晨2:56)在加州范登堡空軍基地2號發射平台點火起飛,任務成功。
來自GOSAT衛星的螢光信號也使人們意識到,科學家可藉此提高大氣中二氧化碳和甲烷的檢測精度。該項目研究人員強調,該螢光地圖只是初步對地球植物螢光進行大尺度探測,希望將來能繼續提高並擴展。