动物迁徙、碳储量监测... 人造卫星还有哪些我们预想之外的用途？

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动物迁徙、碳储量监测... 人造卫星还有哪些我们预想之外的用途？

人造卫星有哪些用途？

人造卫星有哪些用途?

人造卫星有哪些重要的用途？

一、动物迁徙、碳储量监测... 人造卫星还有哪些我们预想之外的用途？

在我们生活的地球之外，环绕着数量庞大的人造卫星，为我们的现代科技生活提供了便利。目前，人造卫星的应用领域已经十分广泛，除了我们熟悉的作物植物监测、油气管道监测、国土规划、生态环境监测等，你可能不知道人造卫星还能回答以下这些特别的问题。

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动物如何实现远距离迁徙？

由于繁殖、觅食等原因，动物常常需要经历一定距离的迁徙。它们如何确保能够找到正确的方向？研究表明，磁场是动物最常用的方法之一。

研究人员利用欧空局的Swarm地磁观测卫星数据，在磁场强度、方向与候鸟的飞行路径之间建立了联系，让我们对动物如何利用地球磁场进行远距离迁徙这个问题有了更进一步的了解。

沿白额雁迁徙路径的地磁强度 图片来源：ESA

研究所聚焦的白额雁在秋季迁徙时会从西伯利亚飞到德国。研究人员将Swarm卫星数据与存储在Movebank（Movebank储存了大量动物迁徙的位置和时间数据）中的数据相结合，得出它们在旅途中遇到的地磁强度值。

该研究表明，在地磁风暴期间，白额雁受到了影响，偏离迁徙方向。这项研究的实施证明了将动物迁徙的跟踪数据与地球物理信息相结合的可能性，帮助我们对动物迁徙行为产生新的见解。‍

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森林退化如何影响碳储量？

森林能够吸收和储存大气中大量的碳，在地球的碳循环中发挥着至关重要的作用，有利于缓解气候危机。

在过去的半个世纪里，陆地生态系统吸收了三分之一的二氧化碳排放量，包括亚马逊在内的热带雨林对这一过程做出了重大贡献。

亚马逊流域的森林损失 图片来源：ESA

过度砍伐会对森林资源产生威胁，森林退化同样会导致大部分储存的碳被释放回大气中，加剧气候变化。

研究人员基于欧空局的卫星数据，调查了2010-2019年巴西亚马逊地区森林碳的动态变化。研究表明，森林退化造成的碳损失超过了巴西亚马逊地区森林砍伐造成的碳损失，成为驱动碳损失的主要因素。

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地球损失了多少冰川？

冰川消融导致海平面上升，同时也对生活在沿海区域的人构成了威胁，因此，掌握冰川消融信息显得很有必要。

冰川数量和规模庞大、地处偏远且地势崎岖，这无疑提升了监测冰川的难度。“欧洲地球探测者计划”的对地观测卫星“冷卫星”基于一种特殊的数据处理方式——带状处理，向我们揭示了阿拉斯加和亚洲冰川自2010年以来损失了多少冰。

带状处理示意图 图片来源：ESA

根据研究结果，在2010年至2019年之间，阿拉斯加湾每年损失76Gt冰，而亚洲高山每年损失28Gt冰。此外，除了亚洲高山喀喇昆仑地区以外，几乎所有地区都出现了冰层流失，这种现象被称为“喀喇昆仑异常”。

这项研究表明，这种独特的高分辨率雷达测高数据集提供的关键信息，可以让我们能更好地量化和了解全球范围内的冰川变化。‍

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全球海洋正在酸化？

海洋能够吸收温室气体排放至气候系统中93%的热量以及二氧化碳等物质，但是这些过程也改变了海水的化学成分。

来自船舶和Copernicus Sentinel-3卫星携带的海陆表面温度辐射计、MetOp气象卫星、POES气象卫星等的测量结果显示，过去30年来海水pH值显著下降，表明海水存在酸化现象。

过去30年海水pH值 图片来源：ESA

海水酸化会导致钙化生物（如贝类和珊瑚）难以构建和维持其硬壳、骨骼和其他碳酸钙结构，如果海水 pH 值过低，贝壳和骨骼甚至会开始溶解。

对人类而言，酸化的海水难以负担起调节气候的任务，也会对水产养殖、粮食安全和旅游业等产生不利影响。因此，监测海洋酸化的变化能够帮助我们更好地做出针对气候和环境的决策。‍

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森林如何对云量产生影响？

除了以吸收二氧化碳的方式来减缓气候变化，研究表明，森林也能通过其他方式来影响气候，例如它能通过增加低层云来产生冷却效果。

一项发表在《自然通讯》上的研究显示，卫星观测数据表明在世界三分之二的地区，植树造林增加了低层云量，对常绿针叶林的影响最为明显。

植树造林对云量的影响 图片来源：ESA

该研究团队强调，通过植树造林、森林恢复和避免森林砍伐来缓解陆上气候变化不应仅考虑碳储量。同时，政策也应涵盖森林提供的更广泛的气候效益，包括增加云层覆盖以进行局部降温和产生降雨，从而赋予森林额外的水文价值。

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海平面上升了多少？

海平面上升对生活在沿海地区的居民和基础设施构成了直接威胁，制定有效的保护策略，需要海平面上升数据为支撑。

欧空局资助的新研究表明，一种处理卫星测高数据的特定方法即使是在海洋被冰覆盖的情况下，也能够以毫米/年的精确度确定沿海地区的海平面变化程度。

以波罗的海为研究目标，结果显示，在1995年至2019年期间，德国和丹麦海岸南部的海平面以每年2-3毫米的速度上升，而波的尼亚湾东北部的海平面则以6毫米的速度上升。

1995-2019年北海和波罗的海平均海平面上升 图片来源：ESA

自1990年代初以来，卫星一直在跟踪海面高度的变化，表明全球海平面平均每年上升3毫米。由于气候变化，海平面可能在未来几十年继续上升。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》指出，到本世纪末，全球平均海平面可能上升 0.29 m 至 1.1 m。

一、人造卫星有哪些用途？

人造卫星的用途：

（1）气象卫星：从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。卫星气象观测系统的空间部分。卫星所载各种气象遥感器，接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，并将其转换成电信号传送给地面站。

（2）地球观测卫星：地球观测卫星，泛指用于对地球资源与环境进行遥感的各种人造地球卫星和航天器。对地观测卫星主要包括气象卫星、陆地卫星、海洋卫星、轨道航天站以及其他特殊用途的卫星。人们可以利用地球观测卫星进行监测以获取大面积观测数据最终可有效达到综合地分析资料。

（3）天文卫星：天文卫星是用来观测宇宙天体和其他空间物质的人造地球卫星。天文卫星在离开地面几百千米或更高的轨道上运行，因为没有大气层的阻挡，卫星上所载的仪器能接收到来自天体的从无线电波段到红外波段、可见光波段，是人类安置在太空的“千里眼”。

（4）应用卫星：直接为国民经济和军事服务的各类人造地球卫星的通称。很显然，通信卫星是应用卫星中的一种。

（5）广播卫星：广播卫星是指直接向用户转播音频、视频和数据等信息的通信卫星。具有信息单向传输、一发多收等特点。广播卫星是一种专用的通信卫星，主要用于电视广播。它起到空间广播发射台的作用。

二、人造卫星有哪些用途?

人造卫星的用途很广，勘探卫星能测量地形，调查地面资源，勘探地下矿藏；气象卫星能拍摄云图，观测风向和风速；间谍卫星能搜集军事情报；实验卫星能帮助科学家在太空中做许多地面不能做的实验；救援卫星能搜寻到遇难者卫星还被用于各种科研领域。有不少是主要为了太空开发目的 而设计的科研项目。譬如用卫星搭载一些动植物，以确认其在太空环境下所可能引起的变化； 利用卫星测试某些材料暴露在太空条件下的强度变化、使用寿命等等。 ...
发出的求救信号等。

三、人造卫星有哪些重要的用途？

科学卫星
气象卫星：古时候的人们对于多变的气候，最多只能凭著经验加以揣测。而气象卫星的出现，使得人们得以掌握数日内的气候变化气象卫星从遥远的太空中观测地球，不但能观测大区域天气的变化，针对小区域的天气变化做观察也一样是他的例行任务。一般我们在看新闻的天气预报时，主播背后的那幅卫星云图就是气象卫星的观测结果而台风的预报更是大家耳熟能详的。气象卫星除了对地球天气与气候的观察外，他还能对所谓的太空天气做监测工作如太阳表面的风暴便属此类。此类的事件经常会造成地球上许多电器物件损毁。气象卫星还有其他功能它能为诸如洪涝、森林大火等天然灾害提供监测情报，同时也能对诸如渔场资源、或土地资源提供一定的情报如此可使各种天然资源开发与天灾救助达到事半功倍的效果。
地球观测卫星：这些卫星允许科学家聚集有价值的关于地球的生态系统的数据。
天文卫星
应用卫星
广播卫星：专为卫星电视设计及制造的人造卫星。
通讯卫星：通讯卫星是目前与大家生活关系最密切的人造卫星。举凡电视的转播、电话与网络等和通讯有关的服务都和通讯卫星脱离不了关系。
用于建立激光链路的光源，一直是激光通信的关键技术之一，由于受到光传输介质及探测器的影响，对激光波长的研究主要集中在800nm、1000nm及1550nm三个波段，除去激光通信第一代气体激光器，其后用于星上的激光器研究主要集中在与以上三种波长对应的半导体激光器、固体激光器和光纤激光器。
导航卫星：导航卫星一开始都是为了军事用途而设计的，而后由于民间的需求殷切，所以军方才将此技术解密释出其中最著名、应用也最广的便是原属于美国军方使用的全球卫星定位系统，其简称为GPS全球卫星系统的使用使得人类的交通更加安全、也更加有效率。尤其是对航行于茫茫大海中的船或广阔无际天空中的飞机有了全球卫星定位系统，他们将不至于迷失方向，并且能将航道控制在最有效率的路线上。因此除了增加安全性外、更能进一步降低航运成本。同时不仅是海运与空运，其他如铁路运输均能借此提高运输效率。由于电子科技的发达全球定位系统的接收仪器越做越小。已有一些先进的车厂将此套设备安装在个人车辆上。其功用不但能当地图使用，更能借由地面的服务站为车主导引至最近的路线、甚至是避开塞车的麻烦。直到今日，全球卫星定位系统大多与其他种类的卫星相辅相成，使得前述的各种卫星有更精确的定位能力，有大大的提高了资料的可用性。
侦查卫星
预警卫星
反卫星卫星 携带子弹，高能粒子炮
技术实验卫星