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臭氧層監測危機:NASA與加拿大衛星即將退役,地球防護網恐現漏洞

人類即將失去監測臭氧層的重要「眼睛」!NASA的Aura衛星與加拿大太空總署的SCISAT衛星任務已接近尾聲,這兩顆監測臭氧破壞物質的衛星若退役,科學家將難以掌握平流層中危害臭氧層的化學物質動態。

NASA的Aura衛星(示意圖)已繞行地球超過20年,預計將在2026年中旬耗盡電力。加拿大SCISAT衛星雖理論上可運作至2035年,但這顆超齡服役18年的老衛星隨時可能因硬體故障或經費問題停擺。研究人員在《美國氣象學會公報》三月號中警告,若沒有後續任務接棒,平流層監測資料將出現嚴重斷層。

「我們多年來一直在思考這個問題。」美國國家海洋暨大氣總署大氣科學家大衛·費希表示:「這些衛星就像火炬手,若沒有接班人,監測工作將陷入黑暗。」

更令人憂心的是,臭氧層復原進度在北半球中緯度地區意外停滯,而報廢衛星產生的太空垃圾可能釋放更多臭氧破壞物質。科學家也將失去監測野火與「地球工程」對臭氧層影響的能力——後者是指透過平流層噴灑氣溶膠來反射陽光、緩解氣候暖化的技術。

雖然其他儀器仍能監測臭氧層本身,但科學家將失去全面掃描平流層有害物質的能力。共同作者、馬裡蘭大學大氣科學家羅斯·薩拉維奇比喻:「這就像拿走核磁共振與電腦斷層掃描,倒退回只能照X光的時代。我們會知道臭氧層發生什麼變化,但無法理解原因。」

SCISAT於2003年升空,Aura緊隨其後。這兩顆衛星徹底改變科學家對平流層與臭氧層的認知。但當它們退役後,科學家將失去對氯化氫、一氧化氯等鹵化氣體及氮氧化物的每日全球監測資料——這些多數源自人造化學品,受《蒙特婁議定書》管制。

2019-2020年澳洲野火的衛星資料曾意外揭露煙霧對臭氧層的破壞效應。「我們才剛開始理解這種機制。」華盛頓大學大氣化學家萊雅特·傑格勒指出。隨著氣候變遷加劇野火頻率,加上地球工程可能引發「火山冬季」效應,失去監測能力將使科學家難以評估這些新興威脅。

目前NASA與歐洲太空總署正評估兩項接班任務:ESA的「大氣變化紅外線斷層掃描探測器」(CAIRT)預計2032年發射;NASA的「紅外線垂直解析平流層對流層響應探測器」(STRIVE)則可能於2030或2032年升空,其監測能力將超越Aura。薩拉維奇強調:「任何一項任務成真都是好訊息,我們需要持續為地球這個『病患』做診斷。」

這場臭氧監測保衛戰,關乎全人類能否及時發現地球防護罩的每個漏洞。在接班衛星就位前的空窗期,科學界正與時間賽跑。