地球科学博客

图1 这是迄今为止地理位置最精确、无云彩遮挡的高分辨率彩色南极洲图像。到 LIMA 免费看，免费下载吧。 这条消息是从Planet Earth的杂志上看到了，杂志是今年年初发布的，看到消息我很兴奋，到网上一看，却发现是去年11月份的事情，如此看来，传统媒介在新闻宣传方面看样子已经远远落后于网络了。 Landsat Image Mosaic of Antarctic（Landsat卫星南极拼图，简称 LIMA ）是美国地质调查局（ USGS ）、美国国家科学基金会（ NSF ）、美国航空航天局（ NASA ）等三家美国研究机构与英国南极调查局（ BAS ）合作完成的。整个南极这么大，但分辨率达到了15米，由Landsat-7号卫星拍摄的1100张图片拼接而成。难不成和PhotoShop一样，一点一点接？这也没办法，卫星的视野和人的视野一样，只能扫描到一定的面积，所以，高分辨率的大图都是拼接的，Google Earth也一样。 Landsat是美国的一系列卫星。从1972年开始，美国送1号上天，一直到1999年的Landsat7号。我对中国卫星了解很少，希望以后能看到嫦娥7号8号的飞刀冥王海王星。从wiki上扒下这7个家伙的生日： Landsat 1 (originally named Earth Resources Technology Satellite 1) - launched July 23 , 1972 , terminated operations in 1978 Landsat 2 - launched January 22 , 1975 , terminated in 1981 Landsat 3 - launched March 5 , 1978 , terminated 1983 Landsat 4 - launched July 16 , 1982 , terminated 1993 Landsat 5 - launched March 1 , 1984 , still functioning. [1] [2] Landsat 6 - launched October 5 , 1993 , failed to reach orbit Landsat 7 - launched April 15 , 1999 ...

11月15日晚，强热带风暴袭击了孟加拉国的南部和西南部地区，最高时速每小时240km。现已经造成至少1100多人死亡。当风暴过后，山区的降雨将会导致更多的地方受灾。约600，000人已经撤离了南部沿海地区。 上图是NASA的MODIS Terra卫星拍摄的2天前风暴登陆前的照片。这是 250m (6 MB) 分辨率的图片。也可以 下载 坐标，在Google Earth上看卫星图。 这是 Guiweather.com 提供的热带风暴的行进路径。 孟加拉国是热带风暴频发地区：1966年的一场热带风暴夺去了50万人的生命；1991年，13万8000人在热带风暴中丧生。 简易的教室根本挡不住巨大的风暴。 图片来源：AP Technorati : Sidr , 孟加拉国 , 热带风暴

一个会讲故事的老师，用Right 和Why 带领我们的好奇心走上太空，观察地球。--写给赵丰。 赵丰老师在NASA工作多年，现在国立中央大学担任地空学院院长。每年他都被邀请到中科院研究生院开一门叫《卫星看地球》的课程，报的人很多，而且他每年都被评为最受欢迎的老师。我有幸去听过，他知识渊博，善于思考，善于启发，幽默风趣，敬业非常（有一次喉咙痛得讲不出话就打字和我们交流），他是我见过的最好的老师。此时此刻，嫦娥一号正奔向月球，看直播激动ing，我把他上课提到的一些非常有意思的问题贴上来，来纪念这个伟大的时刻。问题看不懂没关系，重要的是我们要学会思考，学会提问。 1 你看照片，是真是假？ 2 为什么是假的？ 太圆了；颜色不对；背景不像； 3 地球为什么是圆的？ 高处总会被吸下去。 4 地球的扁率为什么是1/300？ 离心力/重力 5 为什么重力9.8m/s2？ 万有引力公式计算的。 GMm/r2=mg 6 r怎么求？ 现代人用卫星。古人怎么求？ 利用相似原理，测量竹竿在地面的投影和两点的距离来估计地球半径，精度有90%多。 7 G怎么求？ 卡文迪许实验。 8 M怎么求？ 利用g G r求。 9 g怎么求？ 伽利略自由落体运动；斜面运动；摆。 10 如果离心力=万有引力，是不是可以绕地球旋转了？Right? yes. 11 旋转的时间，速度？ t=90-100s，v=7-8km/s（20倍音速），一天绕地球10多圈。 12 多大的速度离开地球？ 约11km/s 13 不同的发射速度，不同的运动，抛物线 双曲线 椭圆， Right？ yes，椭圆说明能量不足以摆脱引力，双曲线有一条渐近线，说明力量太大，跑掉了（至今有3个卫星跑掉了）；抛物线说明被吸引回来了。 14 为什么在1958年成立NASA？ 苏联1957年发射成功 15 火箭的原理是什么？ 动量守恒。 16 为什么在赤道发射？ 省力。 17 为什么在海边发射？ 安全 18 绕地球一圈的速度？ 大约4万km，8万里。（坐地日行八万里） 19 LEO MEO GEO到底是什么？低轨，高轨和同步卫星 20 为什么要同步？ 观察一个地方，通讯传输。 21 同步卫星的高度？ 6个地球半径。同步卫星的纬度？ 于赤道平行，零度倾斜角。 22 发射同步卫星的难度很大？ 难度超过发射卫星到月球，月球距离地球60个半径，只要能量足够...

图1 2006年南极上空曾出现的臭氧洞面积很大，是1998年以来情况最糟糕的一年。(图片来源： NASA ) 图2 2002年南极上空的臭氧层空洞面积明显比较小，但是小并不意味着臭氧层在恢复，2006年情况就很糟糕。 　　气象组织在2007年10月17日表示，今年的南极臭氧空洞在面积和深度上相对较大，但是这并不意味着臭氧层在恢复。因为臭氧层受冬季平流层温度影响，温度低会加速臭氧层的消耗，而2007年平流层的温度不像往年那么低。 　　自1998年以来，只有2002年和2004年的南极臭氧空洞小于2007年的臭氧空洞。南极上空平流层中的臭氧耗减气体数量在2000年达到最多，此后以每年1%的速度减少。2006年南极上空臭氧空洞是有记录以来最糟糕的状态。 　　但是，目前南极平流层仍含有足以毁掉全部臭氧的氯和溴，因此预计今后十年至二十年中，南极臭氧空洞的情况仍有可能恶化；不过每年具体的情况将因平流层的气象状况不同而出现差异。 臭氧层作用 ：地球生物的"保护伞"，能够有效地保护地球大多数生物免受太阳紫外线辐射。紫外线辐射与皮肤癌﹑白内障和人体免疫功能破坏有关。有些作物和海洋生物也会受其不利影响。

图 陆地火山的出现使大气中的氧气大量增加。图为 2006年5月23日宇航员杰夫·威廉姆斯在太空捕捉到克利夫兰火山爆发时的照片，该图是MSNBC2006年度最佳照片之一。 　　与20亿年前相比，地球大气中的氧气水平出现了大幅增长，而陆地火山喷发很可能对此作出了巨大贡献。作为生命蓬勃发展的基础，科学家之前曾一直将大气变化归功于远古细菌。 　　氧气在地球大气中增多大约发生在25亿年前。而长期以来，人们对于古细菌理论一直心存疑问，这是由于化石记录中蓝藻细菌的出现比这一时间还要早2亿年。因此科学家一直在寻思，为什么这些细菌花了这么长的时间才使大气充满氧气。一个可能的答案就是海底火山喷发瓦解了它们的成果。 　　为了讲述一个完整的故事，美国斯泰特科利奇市宾夕法尼亚州立大学的地球学家Lee Kump与克劳利市西澳大利亚大学的Mark Barley，对几条最新的线索进行了研究。放射性同位素测年技术的改进使得研究人员能够更精确地标定氧气产生的时间，其结果与大部分陆地的形成时间--距今约25亿年前--相互吻合。Kump和Barley怀疑两者间可能存在一定的联系。 　　两位科学家对已经公开发表的火山沉积物的研究结果进行了分析，最终发现了一些有趣的现象：海底火山向陆地火山的重要转变恰好与氧气的增多处于同一时代。与现在相比，25亿年前的海洋地壳要更厚一些，而陆地地壳则更薄一些。这意味着有更多的陆地被海水淹没，同时有更多的火山在海底喷发。由于海底火山的喷发温度低于陆地火山，因此前者会释放出大量消耗氧气的还原气体，例如氢气和硫化氢。 　　随着陆地逐渐变厚变硬，海洋地壳则越来越薄。同时海底盆地能够积蓄更多的海水，而更多的陆地则在海平面上下持续振动。因此，在陆地上便形成了更多的火山喷发。与海底火山喷发不同，陆地火山释放的气体只会吸收很少的氧气。Kump和Barley认为这可以解释细菌出现与氧气增长之间出现的时间滞后现象。正是由于火山变化才使细菌产生的氧气得以积聚，并且在随后的20亿年里为生命大爆发奠定了基础。研究人员在8月30日出版的英国《自然》杂志上报告了这一研究成果。 　　这种火山缓冲假设赢得了科学家的支持。加利福尼亚大学欧文分校的地球化学家Timothy Lyons表示："这是一个真正的因果关系。" 文字来源：科学时报　 http://tech.sina.co...

图 欧洲宇航局ESA从2005年就开始通过搭载在 ERS-2上的ATSR（Along Track Scanning Radiometer ）和Envisat卫星上的AATSR（Along Track Scanning Radiometer）仪器来监测全球的热点。这对双胞胎在天空中监测来自地表的热红外辐射，地球表面温度超过38.85ºC（312K）的地方都被认为着火。（图片 来源 ） 　　欧洲宇航局通过资源遥感卫星ERS-2和巨型地球环境监测卫星"恩维萨特"，利用沿轨扫描辐射计和高级沿轨扫描辐射计，持续监测地球表面火灾，绘制出了全球火灾分布图。 　　这是迄今最权威的火灾图，尽管可能因为某些限制条件产生误差，但从统计学看它具有很强的代表性。和温度计一样，传感器测量热红外辐射来确定地表温度。世界火灾分布图综合了所有可用卫星数据，除了图像外，还提供火灾时间、地点等信息。这些信息对大气化学研究、全球生态学研究以及火灾预防管理和气象学都极其重要，尤其对气候研究意义重大，因为火灾释放气体对大气污染有重要影响，如1998年的厄尔尼诺引起的婆罗洲大火产生50亿吨的碳，相当于欧洲当年所有的碳排放量。 　　欧洲宇航局利用1996年7月到2007年8月的数据，来推测每个月的火灾情况，结果显示， 希腊 今年8月的火灾数量是其1998年7月和8月火灾数量的4倍，高于其他欧洲国家过去10年经历的火灾总量。 　　火灾中及火灾后最大的问题是预测火势发展及估计整体损失。2000年10月，欧洲宇航局和法国空间局发起了《空间和重大灾害国际宪章》，目的是尽快利用地球观察卫星给需要紧急应对的机构发送空间地图。8月29日，希腊国家地籍组织已向国际宪章申请帮助，来应对影响全国的大火。（记者 操秀英） 来源： 科技日报 链接

图　这是2004年拍摄的高清晰度地球影像，分辨率高达500米/像素。（图片来源：NASA） 　　8月1日报道，美国宇航局（NASA）最近公布了迄今最为详细的地球真彩照片，这些清晰的照片是用一颗卫星拍摄的照片拼接而成，该卫星对地球的陆地表面、海洋、海冰和云进行了观测。 　　利用卫星拍摄到的这些画面，美国宇航局的科学家已经将地球表面的观测图像拼接在一起，并通过拼接制作了一幅地球的彩色拼图。利用收集起来的这些照片制成的彩图完整且详细地描绘出地球每一平方公里的景象。地球上的城市的亮光和海洋的浮游植物都清晰可见。 　　这些图像中所包含的多数信息来自一套叫做中分辨率成像光谱仪(MODIS：Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的遥感设备。这套设备从地球上空700公里处拍下这些画面，它为科学家们观测和研究各种各样的地球生物提供了一整套工具。这些照片是根据在差不多3个月的时间里收集的观测结果或照片绘制的，而且每8天就收集一次，以保证云不会阻挡该传感器在任意一天的视线。 　　这些"蓝色星球"照片是美国宇航局"可视地球"目录的一部分，该目录也提供了地球夜间的照片，从太空展现了巴西境内森林砍伐的范围。

图 2007年7月18日，NASA卫星飞过江西省上空，从高空拍下了鄱阳湖遭受洪灾后的卫星图。下图是2007年5月10日拍摄的，那时候水域比较小；对比上图，明显很多地方都已经被洪水淹没。 渔舟唱晚，响彭蠡之滨。- 王勃 《 腾王阁序 》 山苍苍，水茫茫，大姑小姑江中央- 苏轼 《李思训画长江绝岛图》 　　鄱阳湖位于江西省的北部，是中国五大淡水湖泊之首。它是长江仅存的两个通江的天然湖泊之一（另一个是洞庭湖），它象一个歪脖子的葫芦，悬挂在长江上。 　　当鄱阳湖湖口水位22.59米时，湖体面积为4070平方公里（洞庭湖原先6000，由于泥沙淤积降为4000左右）。它以宽广的胸怀，接纳了鄱阳湖流域约300×10^8立方米的水，烟波浩淼，无际无涯。 鄱阳湖又是中国和亚洲最大的淡水 湿地 ，亦是国际重要的湿地。 图片来源： NASA ， 鄱阳湖网

图 淮河流域看起来象树叶的叶脉一样交织最后汇合淮河这条主脉。它位于长江、黄河之间，流域面积约27万平方公里。西起桐柏山、伏牛山（这是座地质学上很有名的山），东临黄海，南以大别山、江准丘陵、通扬运河及如泰运河南堤与长江分界，北以黄河南堤和沂蒙山与黄河流域毗邻。 　　 2 007年7月13日，淮河流域经过暴雨猛烈的洗礼后，又开始经受新一轮洪水的严峻考验。图1-2为搭载在NASA的Terra卫星上的Modis中分辨率成像光谱仪在7月16日获得的淮河水域卫星影像图，以及6月6日拍摄到的这一带当时发生(森林)火灾的情形。1954年，这个地区发生了历史上最严重的洪水灾害。 　　1954年6、7两个月，大范围暴雨在淮河流域达9次之多。长江中下游、淮河流域发生了近百年来罕有的特大洪水，长江汉口站洪峰流量76100m3/s，最高洪水位29.73m，超过历史最高水位1.45m，长江干流下游大通站洪峰流量92600立方米/s，7-9月径流量6123亿立方米，为同期多年均值的1.7倍。长江中下游地区遭受严重水灾，湘、鄂、赣、皖、苏5省有123个县市受灾，农田受淹317万hm2，受灾人口1888万人，死亡3万余人，京广铁路100天不能正常通车。 　　 Modis 是搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器，全球许多国家和地区都在接收和使用modis数据。它主要用于森林火灾监测、积雪监测、植被指数监测、土壤湿度监测、森林病虫害监测方面。　

苏丹在埃及的下面，红海和埃塞俄比亚的西边，尼罗河流域经过苏丹。2007年7月8日，苏丹中部、东部、东南部开始下大雨，灾区位于白尼罗河和青尼罗河的中间，首都喀土穆也遭受洪水袭击。下面这张图是洪水前两天获得的，没有洪水的迹象，深蓝色的表示白尼罗河的河水颜色。而上面这张图青色的阴影区则表示整个洪灾区。这次洪水使20人死亡，15000间房屋被毁。 来源： NASA