2016年4月27日

在廢水分流監(jiān)測中，JPL科學(xué)家Cedric Fichot和Rebecca Trinh使用一個被稱做“光學(xué)分析器”的水中儀器獲取水里的葉綠素和其他有機(jī)物質(zhì)信息。

圖片提供：NASA/JPL—加州理工學(xué)院（Caltech）。

更大圖像，請見：http://www.jpl.nasa.gov/images/earth/california/20160425/earth20160425b.jpg

　　2015年秋季，由于維修工作造成的洛杉磯水處理廠排放污水位置比平時更接近海岸，美國國家航空航天局（NASA）衛(wèi)星觀測幫助洛杉磯市及當(dāng)?shù)匮芯繖C(jī)構(gòu)的科學(xué)家們監(jiān)測圣塔莫尼卡灣受到的各種影響。對于這個城市來講，這是一個利用衛(wèi)星指引大量監(jiān)測工作的機(jī)會。對于NASA來說，這是一個改進(jìn)沿海環(huán)境研究衛(wèi)星資料的機(jī)會。

　　位于加州普拉亞德爾雷伊的海伯利安污水處理廠由洛杉磯市衛(wèi)生局運營。此處理廠平均日處理洛杉磯和其他幾個城市的2.58億加侖（980萬升）污水。像加州海岸許多其他污水處理廠一樣，海伯利安將處理過的廢水或污水排向太平洋。

　　在超過50年的時間里，通過管道排放的處理后的廢水通過一根管道流向圣塔莫尼卡灣離海岸5英里（8公里），深度為187英尺（57米）的海域，污水在那里與更深處的海水混合并擴(kuò)散開來。常規(guī)監(jiān)測表明這漫長的管道排放的污水沒有擴(kuò)散到附近休閑區(qū)海域。

　　可是在2015年秋季，這個排污管道必須關(guān)閉，進(jìn)行6個星期的維修。這些處理后的廢水需轉(zhuǎn)向一個位于離岸1英里（1.6公里），水深為49英尺（15米）海域位置的老管道排放。在較淺和較暖的水域，污水流中的營養(yǎng)成分更有可能造成水質(zhì)風(fēng)險中的浮游生長增強(qiáng)問題。

　　為了保持在污水轉(zhuǎn)移期間進(jìn)行比平時更為緊密的海岸監(jiān)測，洛杉磯環(huán)境監(jiān)測部門呼吁南加州沿海海洋觀測系統(tǒng)（SCCOOS）研究機(jī)構(gòu)和加州帕薩迪納NASA噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）提供幫助。SCCOOS 是收集海岸線科學(xué)數(shù)據(jù)并更好地為沿海海洋環(huán)境變化提供決策依據(jù)的11個國家觀測小組之一。

　　結(jié)合5顆衛(wèi)星儀器的觀測數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測處及其他當(dāng)?shù)匮芯繖C(jī)構(gòu)收集的海岸和船只數(shù)據(jù)，JPL提供相關(guān)污水流和藻類繁殖情況測量信息。

　　在NASA大學(xué)生發(fā)展計劃（DEVELOP）項目的幫助下，JPL科學(xué)家Benjamin Holt和Michelle Gierach對南加州兩次早期的污水改道衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。為培養(yǎng)未來科學(xué)家，DEVELOP項目適用于進(jìn)行重要環(huán)境問題研究的地球觀測機(jī)構(gòu)。Holt指出，幾乎所有的衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理和分析都是由DEVELOP團(tuán)隊完成。研究人員開發(fā)和驗證了衛(wèi)星在哪些方面能夠幫助監(jiān)測沿海地區(qū)水質(zhì)。研究人員能夠?qū)@次轉(zhuǎn)移問題進(jìn)行快速數(shù)據(jù)分析?；?—2天的數(shù)據(jù)收集，研究人員就可以為海伯利安污水處理廠提供數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

　　JPL小組使用NASA特拉（Terra）衛(wèi)星上搭載的先進(jìn)星載熱發(fā)射和反射輻射儀（ASTER）、NASA水色（Aqua）衛(wèi)星上搭載的中分辨率成像光譜儀（MODIS）、全球陸地衛(wèi)星8號（Landsat-8）以及歐洲和日本的衛(wèi)星影像。這些儀器提供海平面溫度和粗糙度信息和改變海水清晰度的水中葉綠素和微粒信息。

　　通過結(jié)合遙感觀測和船載測量結(jié)果，科學(xué)家們能夠?qū)ξ鬯D(zhuǎn)移范圍和其對圣塔莫尼卡灣及其海岸線地區(qū)影響情況進(jìn)行準(zhǔn)確評估。

　　洛杉磯市水生物學(xué)家Curtis Cash通過舉例說明衛(wèi)星數(shù)據(jù)如何可以對污水流影響沿海水域問題進(jìn)行更好地研究。藻華斑塊位置起初是由地面觀測者發(fā)現(xiàn)的。

　　Cash補(bǔ)充提到，衛(wèi)星影像表明，藻華分布范圍比研究人員想象的更為廣泛，它可能是由地域性和自然性因素引起起和發(fā)展的，而不是污水流所導(dǎo)致的。污水流可能不會放大或催化形成一個自然事件。

　　Cash發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星觀測在他們環(huán)境監(jiān)測處常規(guī)觀測中的價值。他表示，研究人員將依靠今后獲得的葉綠素影像來指引船載樣本收集。如果在圣塔莫尼卡灣的一個特定地理區(qū)域表明出現(xiàn)藻華暴發(fā)跡象，研究人員能夠?qū)υ摰貐^(qū)進(jìn)行資源配置，這樣可以盡可能有效和廣泛地監(jiān)測藻華變化的進(jìn)展情況。

　　Holt指出，污水轉(zhuǎn)移監(jiān)測也為NASA團(tuán)隊更好了解近海水域不同衛(wèi)星影像價值提供了一個機(jī)會。NASA認(rèn)為，這是關(guān)于沿海海洋應(yīng)用影像資料方面一個獨特的案例。

　　原文題目：A Real-life Bay Watch: NASA Helps Monitor LA coastline

　　資料來源：http://landsat.gsfc.nasa.gov/?p=12384

　（王化編譯，殷永元審核）