太陽輻照為氣候系統(tǒng)提供最重要的能源，它的變化可能緩解或加劇人為引起的氣候變化。保持一個連續(xù)不斷的太陽總輻射（TSI）記錄在解決關(guān)于太陽變化影響地球氣候的爭論上有著關(guān)鍵作用。

　　自1978年以來，太空儀器就開始獲取TSI數(shù)據(jù)了。目前，具有最佳校準(zhǔn)水平和最低噪音源的TSI測量工具是裝載在NASA太陽輻射和氣候?qū)嶒炐l(wèi)星（SORCE）上的太陽總輻射監(jiān)測儀（TIM）。這些TIM時代收集的數(shù)據(jù)比全記錄的較早期的數(shù)據(jù)具有更高質(zhì)量。因此，TSI氣候數(shù)據(jù)記錄（CDR）由兩部分組成，一部分是TIM時代更為精確的短期數(shù)據(jù)，另一部分是33年以來全太空TSI測量記錄。兩者都很重要并需要保存。

　　SORCE衛(wèi)星已經(jīng)遠(yuǎn)超過它的設(shè)計使用壽命并有著嚴(yán)重的電池老化問題。太陽總輻射傳感器（TSIS），一個雙儀器包將裝載到聯(lián)合極地環(huán)境系統(tǒng)衛(wèi)星（JPSS）自由飛行器1（FF-1）上執(zhí)行任務(wù)以便繼續(xù)進(jìn)行TSI記錄，這項發(fā)射任務(wù)直到2016年末或2017年初都沒有安排執(zhí)行，這樣的話就產(chǎn)生了一個潛在的數(shù)據(jù)收集中斷期。不幸的是，NASA的光榮飛行器，搭載一個TIM儀器，本來有可能填補這個數(shù)據(jù)收集的空白間隙，在2011年3月4日發(fā)射時卻不能正常入軌。如果沒有一個緩解此問題的計劃，兩種數(shù)據(jù)記錄（TIM年代數(shù)據(jù)和全記錄數(shù)據(jù)）的連續(xù)性會受到威脅。

　　通過檢查不同方法以避免SORCE和JPSS TSIS觀測數(shù)據(jù)之間的空白，大氣和空間物理實驗室（LASP）的科學(xué)家與NASA和NOAA官方合作，發(fā)現(xiàn)了一個很好的機會，那就是在即將發(fā)射的空軍STPSat-3星上，安裝一個包括TSI校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換實驗（TCTE）組件，包括一個TIM傳感器和電子盒。2013年早期，NOAA一個工作組制定了描述該機構(gòu)將如何通過TCTE項目緩解數(shù)據(jù)測量空白期的計劃。

　　該計劃的評審委員會發(fā)現(xiàn)此計劃忠實地追隨NOAA Greg Kopp和Judith Lean兩個項目的科學(xué)研究內(nèi)容。所提出的解決方案代表創(chuàng)新性的、快速和低成本的反應(yīng)機制，探索利用一種已有工程儀器模式的可能性，繼承工程、任務(wù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)分析資源。

　　當(dāng)TCTE觀測數(shù)據(jù)在SORCE/TIM和JPSS FF1/TSIS兩者間的鴻溝兩頭重疊的時候，TSI氣候數(shù)據(jù)記錄（CDR）連續(xù)性要求可以得到滿足。NOAA計劃的重點放在較短期和更精確的TIM時代的數(shù)據(jù)，評審委員會認(rèn)為這個計劃不能夠保證TIM時代數(shù)據(jù)的完整性，因為該計劃試圖用1年半的時間去填補3年多的觀測數(shù)據(jù)空白。TCTE發(fā)射定于2013年10月30日，很可能與SORCE重疊。之間，一個1年半的在軌數(shù)據(jù)收集可能留下一個超過1年的、在TCTE服役結(jié)束和JPSS FF-1上TSIS開始服役之間的數(shù)據(jù)收集空白?；陲w行器提供商和LASP匹配的數(shù)據(jù)，評審委員會發(fā)現(xiàn)TCTE與JPSS/TSIS的重疊的可能性為0.56，或者稍高于50%。如果JPSS FF-1延期發(fā)射，重疊的可能性將會減小。雖然TCTE的使命保證不了TIM時代數(shù)據(jù)記錄的連續(xù)性，但這個計劃更有可能保證完整的、低質(zhì)量數(shù)據(jù)的連續(xù)性。評審委員會提請NOAA能夠精明地利用全部可能的數(shù)據(jù)資源（如：TCTE、其他儀器、代理模型）來填補此數(shù)據(jù)空白。

　　總體上看，NOAA計劃與Kopp和Lean研究項目提供了對填補TSI數(shù)據(jù)空白規(guī)劃方法進(jìn)行優(yōu)缺點分析的平衡討論，同時充分認(rèn)識到TCTE的局限性。評審委員會起初也不認(rèn)為對CDR的需求代表了相關(guān)的可以實現(xiàn)對氣候變化的認(rèn)知的數(shù)據(jù)需求。評審委員會對需求來源的研究結(jié)果建議，這些需求來自太陽變量和設(shè)備能力實證知識，而與地球系統(tǒng)能量的關(guān)聯(lián)很少。為了確證這些需求對理解地球氣候系統(tǒng)的影響，評審委員會考慮了兩種不同的途徑來確定需求，根據(jù)氣候敏感性，而不是太陽變量或設(shè)備能力。巧合的是，評審委員會的結(jié)論與預(yù)先確定的CDR需求一致。因此，有鑒于NOAA計劃的這些建議是在具體數(shù)據(jù)需求基礎(chǔ)上形成的，評審委員會認(rèn)為這一計劃，從一定程度，探索了TSI觀測數(shù)據(jù)損失和變化對認(rèn)知地球氣候系統(tǒng)和氣候過程的重要意義。

　　來源： http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=18371

　　（王化、青秀玲編譯，殷永元審核）