特朗普總統在他最近的 每週講話中，讚揚了NASA“探索和發現的使命”及其使人類能夠“以驚奇和好奇心仰望天空”的能力。 但他的宣告中遺漏了NASA所做的回望我們地球家園並解開其許多剩餘謎團的工作——這項任務在他的 政府預算概要 中被列為削減目標，該概要於本月早些時候釋出。
在其他方面缺乏細節的預算中，四項與氣候相關的NASA衛星任務被提議終止，其中包括一項已在軌道執行的任務。
這些任務不僅旨在幫助科學家更多地瞭解氣候系統的關鍵部分以及全球變暖如何改變它們，而且還旨在解決實際問題，例如監測國家沿海水域的健康狀況以及提供農作物乾旱脅迫的早期預警。
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擬議的取消與特朗普、政府官員和一些國會議員的宣告相符，他們認為 NASA 應該專注於外太空，並將觀測地球的工作留給其他機構。 但許多專家表示，NASA在開發新的觀測技術和發射衛星方面無與倫比的經驗和專業知識使其成為地球科學事業的關鍵組成部分。
哥倫比亞大學氣候科學家亞當·索貝爾說：“我沒有看到其他人可以填補這個空白。”
賓夕法尼亞州立大學天氣和氣候風險解決方案中心主任、海軍退役少將大衛·泰特利表示，雖然預算概要不是最終決定，因為國會最終控制著資金，但擬議的削減表明了一場“針對氣候的未宣之戰”。 幾位科學家表示，鑑於氣候變化預計在美國和世界各地產生的長期影響，取消擬議的任務和其他氣候科學資金以節省哪怕數億美元也是目光短淺的。
佐治亞理工學院珊瑚專家金·科布說：“我認為這些都是非常非常短期的收益，它們忽視了一個即將到來的威脅”，這個威脅將危及美國人的生命和經濟，“不是在20年後，而是現在”。
普林斯頓大學氣候科學家加布·維奇說：“這是目光短淺的，也不是使我們國家偉大的原因。” “只有透過有針對性的研究和持續的監測，我們才能期望在天氣和氣候預測與理解方面成為領導者。”
任務
雖然NASA約190億美元的總體預算削減了不到1%，但地球科學研究成為擬議削減中更大份額的目標，損失了約佔其約20億美元預算的5%。 概要檔案稱，擬議的預算“將國家的努力重點放在深空探索而不是以地球為中心的研究上”。
削減幅度沒有一些氣候科學家和倡導者擔心的那麼大，但許多人對特定任務被單獨挑出來感到驚訝。
浮游生物、氣溶膠、雲和海洋生態系統 (PACE) 任務的科學團隊負責人伊曼紐爾·博斯說：“我沒想到總統會特別指出他希望取消的任務。”
PACE 和其他三個被挑出的任務——軌道碳觀測站-3 (OCO-3)、氣候絕對輻射和折射率天文臺 (CLARREO) 以及深空氣候天文臺 (DSCOVR)——涵蓋了氣候系統的不同方面，並且處於不同的規劃和準備階段。 但所有這些都是科學家多年來一直試圖啟動的任務，旨在彌補我們對地球複雜氣候及其變化方式的理解中的差距。
PACE
博斯說，PACE 的想法旨在比以往任何衛星更精細地監測構成海洋食物鏈基礎的微觀浮游植物，這一想法已經存在了 16 年，並且將扭轉近年來高解析度海洋觀測減少的趨勢。
對浮游生物和海洋其他方面的測量將使科學家更好地瞭解氣候變化如何影響海洋，以及海洋如何調節地球氣候。 它們還將有助於監測具有重要經濟意義的漁業和有害藻華的健康狀況，有害藻華會釋放有毒物質，這些物質會殺死海洋生物並使人生病。
博斯說：“首要任務實際上是增加我們對海洋及其內部物質的瞭解。”
但該任務還將監測雲和氣溶膠——大氣中漂浮的塵埃和其他微小顆粒——這是當前氣候變化預測中兩個主要的不確定性來源。
該任務的雙重性質還將使科學家能夠以一種新穎的方式探索海洋和大氣如何相互作用，包括它們如何交換二氧化碳（因為海洋是大氣中過量二氧化碳的主要吸收器）。
博斯說：“從來沒有，從來沒有，從來沒有”像這樣的任務。
由於 PACE 仍處於規劃階段，因此任務成本尚不確定。 奧巴馬總統 2017 財年的預算請求為該衛星 2017 年的開發撥款約 8900 萬美元，而 2015 年撥款 5000 萬美元，2016 年撥款 7500 萬美元。
在國會最終確定 NASA 2018 年的預算之前，該任務仍將按照該機構設定的發展道路前進，航天器的開發計劃於今年晚些時候開始。
OCO-3
OCO-3 任務在技術上不是衛星任務，儘管它是 OCO-2 的後續任務，OCO-2 於 2014 年發射，旨在更清楚地瞭解二氧化碳何時以及在何處排放到大氣中或從大氣中吸出。
然而，OCO-2 有些侷限性，因為它每 32 天才在地球上的同一點上空飛過一次，並且在一天中的同一時間飛過，而且無法指向特定的感興趣點。
OCO-3 將解決這兩個限制：其想法是使用 OCO-2 的備件並將它們安裝在國際空間站上，這將使該儀器能夠指向地球上的任何地點，例如，測量不同城市的排放量或在乾旱跡象變得肉眼可見之前檢測農作物中的乾旱脅迫跡象。 國際空間站的軌道也會進動，這意味著它會在一天中的不同時間飛過同一點，從而使該儀器能夠看到碳通量如何隨時間變化。
加州理工學院大氣化學家、OCO-2 科學團隊成員保羅·溫伯格說：“它的操作靈活性要大得多。”
科布在得知 OCO-3 計劃終止時倒吸一口涼氣，她說，OCO-3 的損失將是“一件大事”。 她說，“碳去哪裡了”的問題是目前氣候科學中最重要的問題之一。
由於 OCO-3 的部件已經存在，因此該任務在進行一些例行測試後基本上就可以啟動了。 它很可能會在已經向空間站進行補給的商業火箭上發射。 這些因素使其成為一項相對便宜的任務，總成本目標約為 1.15 億美元，用於建造、發射和執行該儀器三年。
CLARREO
CLARREO 任務是氣候科學家多年來一直推動的另一項任務，旨在改進氣候科學中又一個不確定性來源，即來自地球觀測儀器本身的不確定性。 儀器的校準因衛星而異，同一衛星上的測量可能會受到諸如照射到衛星的陽光量變化等因素的影響。 這些變化使得將有時很小的氣候變化訊號與背景噪聲區分開來變得困難。
國家大氣研究中心氣候科學家凱文·特倫伯斯說：“這導致這些記錄中關於究竟有多少變化以及有多少變化是由於自然變化、人為變暖或可能是由衛星本身引入的變化而產生更多的不確定性。” “這是經典的氣候問題。”
CLARREO 的想法是以更高的精度測量數千個波長的輻射，並使用它來校準所有其他地球觀測衛星，既用於氣候觀測，也用於天氣觀測。
全球星基互校準系統代表蒂姆·休伊森說：“這很困難，校準不是一個性感的課題，但它是我們科學家所做一切的幕後功臣。”
預算概要中針對的“探路者”任務是一項概念驗證工作，它將把儀器放置在國際空間站上。 2017 財年的預算請求為“探路者”任務的開發撥款 1930 萬美元。 從特朗普政府的預算概要中尚不清楚發射 CLARREO 衛星的最終目標是否也會受到影響。
休伊森說，即使失去“探路者”任務，“也將是相當災難性的”。
這樣的任務將物超所值，因為它可能降低地球氣候敏感性的不確定性，即在溫室氣體水平升高一定程度的情況下地球溫度將升高多少。 更早地回答這個問題意味著，無論氣溫升高是更高還是更低，社會都可以節省資金。
在前一種情況下，如果地球溫度升高幅度較大，社會可以透過更早地減少排放並避免代價高昂的影響來節省資金，而在後一種情況下，社會可以透過避免不得不花錢減少排放來節省資金。
無黨派環境智庫“未來資源”的風險數學家羅傑·庫克說：“像 CLARREO 這樣的任務對全球經濟的價值遠遠超過[其]成本。”
DSCOVR
DSCOVR 的情況略有不同，因為該衛星已在軌道上執行並將資料返回地球。 雖然其主要任務是改進空間天氣（例如太陽耀斑）的預報，但它也配備了面向地球的儀器，包括EPIC 成像儀，該成像儀不斷觀察地球的陽光照射面。 DSCOVR 任務中以地球為中心的部分將被削減。 NASA 表示，該成像儀可以幫助科學家更好地瞭解地球的能量平衡，並測量地球表面的臭氧、氣溶膠和紫外線輻射。
特倫伯斯說，尚不清楚這些儀器將在多大程度上促進我們對地球氣候的理解，“但你從中獲得的影像非常壯觀。”
現在 NASA 與該任務相關的唯一成本是檢索和處理其負責的儀器的資料，根據奧巴馬總統 2017 財年的預算請求，這將不到每年 200 萬美元。
特倫伯斯說，現在切斷資金將是“讓[資料]流白白浪費”。 “這看起來太不明智了。”
NASA 在氣候方面的作用
氣候科學家普遍認為，NASA 在建設和維護此類任務方面的作用對於推動氣候科學向前發展至關重要，而 NASA 也 uniquely 能夠勝任這一角色。 其豐富的工程專業知識幾乎不可能在另一個機構複製。
例如，PACE 任務獨特的雙重性質和先進功能需要 NASA 工程師的專業知識才能啟動。
特倫伯斯說：“這非常像 NASA 的那種任務，它正在開發新技術。”
泰特利認為，與其削減其中一些任務，特朗普政府不如嘗試理順從 NASA 開發實驗性地球觀測任務到國家海洋和大氣管理局對其進行長期日常使用的過渡，這是衛星任務管道中長期存在的障礙。
泰特利也是 NOAA 前營運長，他說：“我從政府官僚的角度提出的問題是，我們如何維持”這一過程。 例如，雖然 PACE 任務將為海洋觀測帶來急需的升級，但它僅計劃執行五年。 他說，問題是如何保持勢頭並在此時間框架之外發展這些觀測能力。
泰特利說：“這需要成年人坐下來優先考慮這些任務，並弄清楚你打算做什麼。” 他說，如果本屆政府在其預算削減過程中做到了這一點，他還沒有看到任何證據。 “它們似乎只是隨機的削減，不支援任何人的策略。”
幾位科學家還指出，由於 NASA 的工作，美國長期以來在地球觀測任務和創新方面處於世界領先地位，他們說這應該符合總統的“美國優先”戰略。
PACE 任務科學家博斯說，雖然歐洲航天局和中國航天局已經談到支援類似於 CLARREO 的任務，但兩者都沒有像 NASA 在該過程中那樣接近完成。 同樣，德國人一直在研究類似於 PACE 的任務，但在該過程中遠遠落後於美國。
他說：“如果美國要成為第一，這就是我們要做的那種任務”，這種任務是獨特的，並且帶來了推動技術進步並幫助美國吸引最優秀、最聰明的科學家的工程挑戰。
博斯說：“如果你不領導它，人才就不會來這裡，他們會去其他地方。” “不引領科學會產生直接的經濟影響。”
雖然任務可以在資金再次可用時恢復，就像 CLARREO 和 DSCOVR 之前發生的那樣，但由於投入其中的人類專業知識，這個過程並不像從倉庫中取出零件並從中斷處繼續那樣簡單。
博斯說，從事這些任務的工程師和科學家團隊一直在積累他們的專業知識，並且現在已經準備好從事這些任務。 如果任務被取消，這些人將轉向其他專案和工作，因此重啟任務可能意味著花費更多的錢來讓新團隊快速上手。
失去這些任務也會阻礙氣候科學界繼續完善他們對地球氣候及其未來可能如何變化的理解的能力。
科布說：“我現在怎麼強調學習我們所能瞭解的有關氣候變化的一切的緊迫性都不為過。” 即使延遲四年，屆時新政府可能會恢復資金，對於這些任務的目標來說，也將是一個挫折和“寶貴時間”的損失。
科布說：“我們在 20 年前就需要它們了。”
然而，這些任務最終是否會被取消，仍掌握在國會手中。 特朗普將在今年晚春釋出他的完整預算請求，屆時國會兩院的預算委員會將設定總體支出上限，而各個撥款委員會將決定如何分配分配給他們的資金。
許多氣候科學家以及他們所屬的專業協會正在努力倡導維持甚至增加對科學研究的支出，特別是透過強調此類研究可以提供的經濟效益。 但許多人也只是試圖繼續他們的工作，觀望事態發展。
特倫伯斯說：“在國會真正透過一些東西之前……他們只是在勉強維持。”
維奇從特朗普在每週講話中發表的其他評論中獲得了一些希望，這些評論涉及 NASA 可以教給我們多少東西，以及“需要用新的眼光看待舊問題； 鼓起勇氣在以前從未涉足的地方尋找答案； 因為我們有了新的資訊，所以要以新的方式思考。”
維奇認為，NASA 在觀測地球方面的工作是這項努力的關鍵組成部分。
他在一封電子郵件中說：“NASA 對地球和太空的觀測使我們大開眼界，看到了地球和宇宙如何運作的驚人奇蹟——這些觀測帶來了新的基本理解和實際成果。” “溫和地說，NASA 在理解我們的地球方面一直是一個先驅組織，我希望它的觀測能夠繼續照亮大氣、海洋、陸地和冰的更深層奧秘。”
本文經氣候中心許可轉載。 該文章於 2017 年 3 月 31 日首次發表。