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進入8月第三週，川陀太空發現本週天體物理方面的亮點同比上週有很大的減少，但在地球科學和空間技術運用方面的爆點非常之多。先入為快，我們先從一則空間對地觀測的研究入手。來自美國宇航局地球觀測站的最新消息，DSCOVR深空氣象觀測衛星在美國西海岸發現了大面積的暮光區，面積達到十多萬平方公里，那麼這到底是讓美國宇航局動用衛星來跟蹤？
我們先說一下什麼是暮光區，《Twilight》暮光之城也算是十年前的老片了，這片子的內容不重要，重要的是美國宇航局借用了Twilight為海洋中神奇的暗區做了命名，不過這些暗區在海面下方數十英尺以上。
其實我們也可以發現，美國宇航局在朱諾探測器拍攝的木星圖像中也使用了暮光區進行命名，這張木星圖像是朱諾探測器第11次飛掠木星是拍攝到的夜晚和白天的交界處，這就是木星的暮光區。但在美國西海岸的暮光區卻有所不同，雖然這裡表面看上去很昏暗，實際上卻不是白天和夜晚的交界處，只不過從衛星上看，這裡是黑壓壓的一片。
因為海面上漂浮著大量浮游植物，導致從衛星上看這裡變成了昏暗區。我們說到浮游植物大量繁殖，肯定有人會聯想到富營養化之類的名詞，因為氮磷大量進入緩流水體，就會引發浮游生物的快速繁殖，這就是富營養化。但是DSCOVR衛星拍到的可不是富營養化的海洋，而是一個生機勃勃的海洋。
這些數萬至十多萬平方公里的浮游植物通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，支撐著地球氣候穩定，這些浮游植物甚至被認為是地球的肺，是海洋生態系統中一個很重要的指標。
這也是全球化調查與國內科研機構經常搞的小水庫、湖泊調研與眾不同的地方，比如973武漢水生所搞的淺水湖泊藍藻水華爆發機制，算是比較大的項目。學過海洋生物的朋友應該知道，淡水中的浮游植物種類和海洋中的有很大區別，顯然是海洋中的屬更多一些。
在美國宇航局的大洋科考基本都在兩洋一起做，我們不凡來看看美國宇航局這次大洋科考是如何做的。在我們印象中宇航局當然是做和天上有關的事業，其實不然，浮游植物是地球上很重要的生態組成部分，也是海洋中的肺，看到數萬平方公里的藻類，很多人第一反應是完蛋了，但我們從海洋的角度看，這才是生機勃勃的象徵。
傳統的湖泊水庫型思維格侷限制了你對浮游植物的認識，它們存在數十億年的歷史，地球上有海洋之後，藍藻就已經有了，為早期地球提供了大量氧氣，我們沒有理由讓這些創世物種貼上“被治理”的標籤，這也是筆者第一次看到美國宇航局對浮游植物的評價後感到驚訝的地方，它們才是地球生命之源。我們只有理解地球最早的生命，才能去其他行星、衛星上尋找生命，這是今天川陀太空做這篇文章的原因之一。
本次美國宇航局“暮光之旅”在7月開始，美國宇航局及其相關科研機構大約100多位科學家參與，調集至少兩艘科考船分別為Sally Ride號和Roger Revelle號，還有不定架次的P-3、WFF C-130、UC-12等機型。C-130就是軍用運輸機改進而來，P-3和當年中美南海撞擊時的P-3C一個機型。
每年北大西洋、東南太平洋的7月是浮游植物非常旺盛的集結，這我們國內水庫、湖泊富營養化研究的時間差不多，都是北半球的夏季。夏季提供了足夠的陽光、水、營養素等物質，有利於浮游植物的生長。
這些站位基本覆蓋了北大西洋幾個關鍵水域，想想筆者曾經做的站位布點就覺得可笑，人家在大洋中布站位，我們還在海灣裡瞎倒騰。布點採用了船載投放方式，不過筆者也領略了NAAMES北大西洋氣溶膠和海洋生態系統研究所使用的浮標，這玩意要是引進，一個至少價值一輛帕薩特。
因為這浮標能測的參數太多了，鹽度、葉綠素、溶解氧是必須的，關鍵一點是這個浮標可以上下浮動，可以沉入海面下方，幾個小時內自動上浮，反正我是沒見過這麼高端的浮標。每個浮標裡面有衛星天線，可以通過衛星進行跟蹤。之所以沉入海面下，是要收集垂直分層的數據，每個深度有不同的溶解氧，當然浮游植物長的就不一樣。以前筆者也投過浮標，不過是那種固定的，有的被洋流帶沒了，還有的把漁民給撈回來的，什麼奇葩的事都有。
完成浮標投放之後，接下來就是P-3上場了。P-3調查的是大氣氣溶膠，由於實驗室內無法建立地球同比例的氣候模型，那隻能實地勘察，對於美國宇航局大氣科學家而言，衛星、地面一起和飛機是不可缺少的裝備。
美國宇航局P-3飛機將RSP掃描儀裝入機身，RSP掃描儀是一種無源裝置，可從不同角度探測反射光線，精確測量大氣氣溶膠。
在P-3飛機測量氣溶膠的同時，大約數十名科學家登上了嶼聖多美和普林西比小島，這裡位於西非中部外海。為什麼美國宇航局會對西非關注，因為非洲仍然是以農業為主，森林火災、焚燒行為顯然會影響到大西洋上空的氣溶膠測量。
這張圖是P-3飛機航線圖，8月中旬的飛行計劃較多，因此P-3飛機直接降落在阿森松島上。這個島大家一定不陌生，1982年英國皇家空軍利用阿森松島作為前進基地，部署了大量轟炸機，收復了馬島。
美國宇航局瓦洛普斯飛行中心的C-130和蘭利研究中心的UC-12也來了。兩架飛機都攜帶了高精密度的儀器，用於大氣各種參數測量。
完成大西洋飛行之後，C-130就要飛格陵蘭了，真正進入北大西洋進行調查。調查非洲西海岸其實是個對照，而真正大氣調查的地方在北大西洋。這時候海冰科學家要出場了，調查一項浮游生物，牽涉到的專業這也太多了吧。美國宇航局對極地冰有一項長期的冰山行動，監控陸地和海冰的變化。
能在飛機上飛躍格陵蘭的冰川，這種感覺才是一名地球物理學家應該有的格調，冰川在基岩中雕刻出深深的河道和峽灣，這顯然是教科書無法描繪出來的，P-3飛機飛越峽谷深處的冰川時，看到山脈高高地，這種感覺無法用言語形容。
在太平洋的另一邊，還有一直30多人科學家組成的調查小組利用DC-8飛機進行一次繞美洲大陸的大氣測量飛行。
有了大氣和水體數據，在分析浮游植物的繁殖就變成了一個大數據說話的模式，通過這些大數據，甚至可以預測下一次浮游植物大量出現的地點，比如在氣溫、氣壓、溶解氧在某個最適點，就是它們出現的時間。這種方法或許也可以用到國內的湖泊富營養化的研究上，不得不說大數據確實是個很複雜的玩意。
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