衛(wèi)星圖解讀地球

該圖片展示的是加拿大東南部附近的大西洋海域，從中可以看到多個(gè)高聳的鐵砧云。俗話說：天上鐵砧云，很快大雨淋。這里的“鐵砧云”指的就是砧狀云。砧狀云是積雨云發(fā)展的成熟階段。圖片中部的大片平坦云為砧狀云的頂部，平坦結(jié)構(gòu)是由對(duì)流層頂?shù)膹?qiáng)勁橫風(fēng)吹動(dòng)形成的。

云量

這張衛(wèi)星圖展示了2024年11月全球各地的平均云量，顏色從藍(lán)色（無云）到白色（多云）不等。赤道附近的云帶幾乎一整年都待在這里，這條持續(xù)存在的云帶被稱為“熱帶輻合帶”，其實(shí)就是北半球的東北信風(fēng)和南半球的東南信風(fēng)交匯的地方。風(fēng)的交匯將海平面溫暖潮濕的空氣推入高層大氣，空氣膨脹、冷卻，水蒸氣又凝結(jié)成云和雨。

除了給地球帶來雨雪，云層在地球的能量“收支平衡”中也發(fā)揮著重要作用。比如，有的云層會(huì)將陽(yáng)光反射回太空，幫地球降溫；有的云層則會(huì)吸收從地面輻射出來的熱量，阻止熱量直接跑到太空里去，幫地球保溫。總之，云層就像是地球的大氣調(diào)節(jié)器，既“遮陽(yáng)”又“保溫”，功能強(qiáng)大！

水蒸氣

這張衛(wèi)星圖展示了2024年11月大氣中水汽的平均含量。白色表示幾乎沒有水汽，藍(lán)色越深則代表水汽含量越高。隨著季節(jié)變化，一條潮濕的空氣帶會(huì)在赤道南北擺動(dòng)。它是熱帶輻合帶的一部分，由來自南北半球的信風(fēng)交匯形成，幾乎每天都會(huì)給它所在的地區(qū)帶來雷暴和云。在更靠近兩極的地方，越是臨近冬季，水汽含量就越低，其中陸地表現(xiàn)得尤為明顯，因?yàn)殛懙囟旖禍馗欤菀啄Y(jié)。

盡管水蒸氣在大氣中的總質(zhì)量?jī)H占地球大氣總質(zhì)量的0.25%，但它卻是地球氣候系統(tǒng)中的關(guān)鍵角色。水蒸氣不僅在地球表面和大氣之間傳遞熱量，還成了溫室效應(yīng)中最重要的自然因素之一，其貢獻(xiàn)甚至超過其他所有溫室氣體的總和。總之，大氣中的水雖少，卻是氣候調(diào)節(jié)的“背后推手”，為地球維持溫暖宜人的環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。

植被

這張衛(wèi)星圖用深淺的綠色描繪了植被覆蓋的“生命圖譜”。深綠色的區(qū)域有充足的雨水和適宜的氣候，植物生長(zhǎng)茂密，生機(jī)勃勃；而棕褐色的地帶則是植物“禁區(qū)”，一片荒蕪。赤道附近植被普遍茂密，而植物稀少的沙漠地區(qū)多受副熱帶高壓帶控制，因盛行的下沉氣流抑制降水導(dǎo)致干旱。此外，大陸腹地，像塔克拉瑪干沙漠和澳大利亞內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋或被山脈阻擋致使水汽無法到達(dá)，造就了極端干旱的環(huán)境。這幅圖不僅記錄了自然的綠色脈絡(luò)，也刻畫了氣候?qū)χ脖环植嫉纳钸h(yuǎn)影響。

地表溫度

地表溫度指地球“表面”的溫度，但這個(gè)“表面”因觀察角度而異。對(duì)衛(wèi)星來說，“表面”是它透過大氣層所能觀測(cè)到的任何物體，比如冰雪覆蓋的地面、草地、建筑屋頂或森林樹冠。因此，地表溫度與天氣預(yù)報(bào)中的氣溫并不完全相同。

這張圖上的溫度范圍從-25℃（深藍(lán)色）到45℃（粉黃色）不等。中高緯度地區(qū)的地表溫度隨季節(jié)顯著變化，赤道地區(qū)則全年溫暖，而南極洲和格陵蘭島則常年寒冷。地形也對(duì)溫度有巨大影響，例如北美的落基山脈，因海拔較高，其地表溫度低于同緯度的其他區(qū)域。

科學(xué)家監(jiān)測(cè)地表溫度，是為了研究地球表面釋放的熱量如何影響天氣和氣候模式、溫室氣體增加對(duì)地表溫度的影響，以及地表溫度升高如何作用于冰川、永久凍土和植被等。地表溫度圖還可用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)生活。夏季，農(nóng)民可利用它評(píng)估作物需水量，防止熱脅迫；冬季，果農(nóng)則可借助它預(yù)測(cè)霜凍，及時(shí)采取措施保護(hù)果園。

地表異常溫度

這張圖揭示了2024年7月白天陸地地表溫度的“異常表現(xiàn)”。與歷史同期氣溫相比較，紅色區(qū)域表示偏高，藍(lán)色區(qū)域表示偏低，而白色區(qū)域則表示接近。從圖中可以看到，青藏高原、巴爾干半島、南極、北極及其周邊，以及美國(guó)西南部和墨西哥西北部，均出現(xiàn)了顯著升溫。尤其是巴爾干半島，在夏季經(jīng)歷了極端高溫，干熱程度甚至超越了地中海；南極地區(qū)更是異常升溫，較往年同期高出約10℃。這些高溫?cái)?shù)據(jù)不僅刷新了紀(jì)錄，也引發(fā)了科學(xué)家對(duì)極地氣候變化加劇的深切擔(dān)憂。

海面溫度

這張圖上，最冷的海域呈藍(lán)色（約-2℃），最熱的海域則呈現(xiàn)粉黃色（35℃）。太平洋沿赤道的大片海域每隔3～7 年都會(huì)升溫2～3℃，而這種海面溫度的變化在全球范圍內(nèi)都會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

2024年5月，地球海洋表面溫度達(dá)到新高——北緯60°至南緯60°間的平均溫度達(dá)到20.93℃，創(chuàng)下同期歷史紀(jì)錄。海水升溫直接加劇珊瑚白化現(xiàn)象。高溫迫使珊瑚排出共生藻類，而這些藻類不僅為珊瑚提供能量，還賦予其色彩。失去藻類的珊瑚變得蒼白，甚至可能成片死亡，威脅整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

更令人擔(dān)憂的是，海面溫度升高還與極端氣候事件發(fā)生的頻率增加息息相關(guān)。研究表明，當(dāng)海面溫度超過28℃時(shí)，極端風(fēng)暴的發(fā)生概率顯著上升，而每升高1℃，風(fēng)暴發(fā)生頻率就會(huì)增加21%。這不僅加劇了珊瑚生態(tài)危機(jī)，也讓全球氣候系統(tǒng)更加脆弱。

積雪

從這張反映地球地面積雪情況的衛(wèi)星圖片中可以看出，非洲中部的零星地區(qū)也有積雪覆蓋，且位置位于炎熱的赤道附近。例如，位于非洲中部的魯文佐里山脈，那里低海拔山區(qū)是熱帶雨林，中海拔山區(qū)為高寒草甸，最高峰為斯坦利山的瑪格麗塔峰，海拔5109米，終年被積雪覆蓋，吸引了全世界的滑雪愛好者前來。赤道附近地區(qū)常年高溫，怎么會(huì)有積雪？其實(shí)答案很簡(jiǎn)單——山區(qū)海拔每上升1000米，平均氣溫就下降6.5℃。也就是說，只要海拔足夠高，哪怕山腳下酷熱難耐，人們也能在高山區(qū)域愜意地滑雪。

野火

地球上的“火焰”從未停止過燃燒。2024年夏季，全球野火更是頻繁肆虐。野火的起因既有自然因素（比如閃電），也有人為活動(dòng)的“助攻”。在加拿大北部的森林，夏季的野火通常是自然觸發(fā)；而在南美洲，亞馬孫雨林和南部塞拉多草原持續(xù)三個(gè)月的大火，則是人類活動(dòng)的結(jié)果。在非洲，旱季一到，農(nóng)業(yè)焚燒的“火線”會(huì)從北向南橫掃大陸；東南亞則在每年冬末春初上演類似場(chǎng)景。

在某些生態(tài)系統(tǒng)中，火災(zāi)竟然成了“自然的園丁”。北方森林和草原中的一些植物，還得靠火災(zāi)來開花、繁殖，這是一種獨(dú)特的生態(tài)平衡。但放眼全球，野火的破壞力更為顯著。無論是在森林、稀樹草原，還是苔原，野火都無情侵襲。據(jù)聯(lián)合國(guó)2023年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，每年有超過370萬平方千米的土地被野火燒毀，釋放出超過18億噸溫室氣體。雖然僅5%的土地遭遇火災(zāi)，但卻造成了80%以上的溫室氣體排放量。除此之外，野火煙霧引發(fā)的人類呼吸系統(tǒng)疾病和經(jīng)濟(jì)損失，也是不容忽視的全球性問題。

總降雨量

降雨圖以毫米為單位顯示了月降雨總量，降雨多的地方用深藍(lán)色表示，降雨少的地方則是白色。雨水是全球動(dòng)植物淡水的主要來源，同時(shí)也是地球能量循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)?shù)乇硭舭l(fā)為水蒸氣時(shí)，會(huì)帶走太陽(yáng)加熱的地表熱量；而當(dāng)水蒸氣在高空凝結(jié)為水滴時(shí)，這些熱量又釋放到大氣中，成為地球能量收支和氣候調(diào)節(jié)的重要組成部分。

2024年，我國(guó)全國(guó)平均降水量為697.7毫米，比常年同期多出9%。南北緯度跨度近50°的遼闊國(guó)土導(dǎo)致我國(guó)各地氣候差異非常明顯。新疆維吾爾自治區(qū)2024年全年累計(jì)降水量只有191.6毫米，普遍干燥少雨，而海南省則高達(dá)2186.8毫米，形成鮮明對(duì)比。

葉綠素

從營(yíng)養(yǎng)角度看，海洋很大一部分是綠色的。生活在海洋表層的浮游植物為整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)提供營(yíng)養(yǎng)，依靠的工具就是葉綠素。

葉綠素離不開鐵和氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)來自河流徑流、風(fēng)吹塵埃，或通過海底上升流輸送到表層。圖中葉綠素分布密集區(qū)域，要么是大陸周邊，要么是高緯度地區(qū)，這是為什么？

大陸流向海洋的徑流為浮游植物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)。上升流在沿海地區(qū)也更為常見，陸地和海洋之間的溫差助長(zhǎng)了風(fēng)，風(fēng)攪動(dòng)海洋表面，并推動(dòng)上升流。葉綠素濃度最高的地方往往是寒冷的極地水域，或有洋流將冷水帶到表層的地區(qū)，例如赤道和大陸沿岸。這并非因?yàn)榈蜏卮碳ち烁∮沃参铮且驗(yàn)樯詈＠渌缓L(zhǎng)期積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在極地地區(qū)，冬季的黑暗使植物無法生長(zhǎng)，表層水中積累了豐富的養(yǎng)分。一旦春夏來臨，陽(yáng)光回歸，浮游植物便迅速繁茂起來。