2021/11/25
從外太空觀測溫室氣體的濃度分布
大氣中二氧化碳 (CO₂) 和二氧化氮 (NO₂) 等隱形溫室氣體增加，導致全球暖化的情形持續惡化。JAXA (日本宇宙航空研究開發機構) 從航太領域的基礎研究至參與開發運用，進行全面研究。JAXA 自 2009 年起，透過溫室氣體觀測技術衛星「息吹號」 (GOSAT)，掌握到地球的溫室氣體近年來逐漸增加。
下圖表示「息吹號」掌握到大氣中濃度，自 2009 年起持續呈上升趨勢。
「息吹號」所觀測的二氧化碳濃度 (摘錄)
為了探討減少溫室氣體排放量的方法，必須正確掌握溫室氣體是從何處排放以及被何處吸收。JAXA 使用「息吹號」等溫室氣體觀測儀器，從外太空全球大氣成分，目標是使用所收集到的資料，來探討減少溫室氣體之方法。
ANA 控股的松本小姐 2018 年，在與調職至 ANA 的 JAXA 人員的談話中，聽聞「由於飛機的飛行高度比衛星低，若將衛星所搭載的觀測儀器裝載至飛機上，或許可取得比衛星還詳細的資料」，讓松本小姐開始構思，希望能使用飛機為溫室氣體分析貢獻一份心力，因而促成了 JAXA 與 ANA 攜手合作，啟動「GOBLEU 計畫※1」的實驗，分別從人造衛星與客機上，對地球表面大氣成分等分布情形 (進行遙測) 。
- ※1 GOBLEU：Greenhouse gas Observations of Biospheric and Local Emissions from the Upper sky 的縮寫
JAXA 的同仁與 ANA 控股宇宙事業小組的松本小姐 (左起第 3 位) 及宮下先生 (最左邊)
ANA 與 JAXA 的共同研究「GOBLEU 計畫」
ANA 與 JAXA 的共同研究「GOBLEU 計畫」，係應用「息吹號」的觀測技術，將 JAXA 的小型觀測儀器搭載於旅客搭乘的 ANA 航班內，在飛行路線上觀測大氣成分 (CO₂、NO₂ 等) 的詳細濃度分布。
ANA 班機內使用觀測儀器進行大氣成分觀測時的情況
具體而言，觀測儀器是捕捉太陽光照在地上所反射的光。若大氣中有溫室氣體，則在觀測儀器捕捉到光的過程中，會有部分的光被吸收，光在到達觀測儀器前便會減弱。此方法透過分析被吸收的光量，了解大氣中含有多少溫室氣體。
此示意圖說明飛機上裝載的觀測儀器，捕捉到太陽光照在地上反射的光
觀測儀器「息吹號」從高度約 666 公里的太空觀測地上反射的光量，測量大氣成分的濃度。同時，於 ANA 的飛機上裝載觀測儀器，從高空約 10 公里的高度觀測，以更高的解析度取得詳細資料。
此圖為從衛星進行觀測與使用 ANA 飛機進行觀測的差別示意圖
在 ANA 航班內使用 JAXA 的觀測儀器所取得的資料，與「息吹號」等人造衛星於太空取得的資料加以整合，即可分析以往在觀測地球整體的大氣成分時，僅使用人造衛星所難以掌握的資料，例如：按交通、產業等來源別，分析都市區域中伴隨人類活動而來的溫室氣體排放量。
解決這項社會
未來將使用研究結果，針對一般認為伴隨人類活動而來的溫室氣體排放量占多數的都市區域，探究減少溫室氣體排放量的方法。此外，我們的目標是提供資料，希望有助於評估減少溫室氣體的成效，並且對於規定世界各國須採取對策以減少溫室氣體排放量的巴黎協定，貢獻一份心力。
JAXA 與 ANA 集團將透過共同研究，從外太空與天空為解決環境問題等全球社會議題貢獻心力，繼續朝實現永續社會的方向努力。
實驗的影片
我們來看看 2021 年 4 月 7 日，從羽田出發飛往福岡的 NH249 班機上實施 GOBLEU 計畫的情形！
這段約 1 分鐘的影片內容，係為 2021 年 4 月 7 日，從羽田出發飛往福岡的 NH249 班機上實施 GOBLEU 計畫的情況。影片中可看到，JAXA 與 ANA 計畫小組的 7 名成員，從羽田機場國內線航廈，帶著觀測儀器搭乘 ANA 航班，在高空從機窗使用觀測儀器，觀測大氣中的成分。影片最後顯示的照片為計畫小組的 7 名成員合影。關於計畫的詳情，請參閱文章內第 2 段的 ANA 與 JAXA 的共同研究「GOBLEU 計畫」。
- * 為拍攝本驗證，ANA 已事先取得部分特別許可後，才將觀測儀器攜入機內進行觀測實驗。
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