特朗普总统在他最近的 每周讲话中，赞扬了NASA“探索和发现的使命”及其使人类能够“以惊奇和好奇心仰望天空”的能力。 但他的声明中遗漏了NASA所做的回望我们地球家园并解开其许多剩余谜团的工作——这项任务在他的 政府预算概要 中被列为削减目标，该概要于本月早些时候发布。
在其他方面缺乏细节的预算中，四项与气候相关的NASA卫星任务被提议终止，其中包括一项已在轨道运行的任务。
这些任务不仅旨在帮助科学家更多地了解气候系统的关键部分以及全球变暖如何改变它们，而且还旨在解决实际问题，例如监测国家沿海水域的健康状况以及提供农作物干旱胁迫的早期预警。
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拟议的取消与特朗普、政府官员和一些国会议员的声明相符，他们认为 NASA 应该专注于外太空，并将观测地球的工作留给其他机构。 但许多专家表示，NASA在开发新的观测技术和发射卫星方面无与伦比的经验和专业知识使其成为地球科学事业的关键组成部分。
哥伦比亚大学气候科学家亚当·索贝尔说：“我没有看到其他人可以填补这个空白。”
宾夕法尼亚州立大学天气和气候风险解决方案中心主任、海军退役少将大卫·泰特利表示，虽然预算概要不是最终决定，因为国会最终控制着资金，但拟议的削减表明了一场“针对气候的未宣之战”。 几位科学家表示，鉴于气候变化预计在美国和世界各地产生的长期影响，取消拟议的任务和其他气候科学资金以节省哪怕数亿美元也是目光短浅的。
佐治亚理工学院珊瑚专家金·科布说：“我认为这些都是非常非常短期的收益，它们忽视了一个即将到来的威胁”，这个威胁将危及美国人的生命和经济，“不是在20年后，而是现在”。
普林斯顿大学气候科学家加布·维奇说：“这是目光短浅的，也不是使我们国家伟大的原因。” “只有通过有针对性的研究和持续的监测，我们才能期望在天气和气候预测与理解方面成为领导者。”
任务
虽然NASA约190亿美元的总体预算削减了不到1%，但地球科学研究成为拟议削减中更大份额的目标，损失了约占其约20亿美元预算的5%。 概要文件称，拟议的预算“将国家的努力重点放在深空探索而不是以地球为中心的研究上”。
削减幅度没有一些气候科学家和倡导者担心的那么大，但许多人对特定任务被单独挑出来感到惊讶。
浮游生物、气溶胶、云和海洋生态系统 (PACE) 任务的科学团队负责人伊曼纽尔·博斯说：“我没想到总统会特别指出他希望取消的任务。”
PACE 和其他三个被挑出的任务——轨道碳观测站-3 (OCO-3)、气候绝对辐射和折射率天文台 (CLARREO) 以及深空气候天文台 (DSCOVR)——涵盖了气候系统的不同方面，并且处于不同的规划和准备阶段。 但所有这些都是科学家多年来一直试图启动的任务，旨在弥补我们对地球复杂气候及其变化方式的理解中的差距。
PACE
博斯说，PACE 的想法旨在比以往任何卫星更精细地监测构成海洋食物链基础的微观浮游植物，这一想法已经存在了 16 年，并且将扭转近年来高分辨率海洋观测减少的趋势。
对浮游生物和海洋其他方面的测量将使科学家更好地了解气候变化如何影响海洋，以及海洋如何调节地球气候。 它们还将有助于监测具有重要经济意义的渔业和有害藻华的健康状况，有害藻华会释放有毒物质，这些物质会杀死海洋生物并使人生病。
博斯说：“首要任务实际上是增加我们对海洋及其内部物质的了解。”
但该任务还将监测云和气溶胶——大气中漂浮的尘埃和其他微小颗粒——这是当前气候变化预测中两个主要的不确定性来源。
该任务的双重性质还将使科学家能够以一种新颖的方式探索海洋和大气如何相互作用，包括它们如何交换二氧化碳（因为海洋是大气中过量二氧化碳的主要吸收器）。
博斯说：“从来没有，从来没有，从来没有”像这样的任务。
由于 PACE 仍处于规划阶段，因此任务成本尚不确定。 奥巴马总统 2017 财年的预算请求为该卫星 2017 年的开发拨款约 8900 万美元，而 2015 年拨款 5000 万美元，2016 年拨款 7500 万美元。
在国会最终确定 NASA 2018 年的预算之前，该任务仍将按照该机构设定的发展道路前进，航天器的开发计划于今年晚些时候开始。
OCO-3
OCO-3 任务在技术上不是卫星任务，尽管它是 OCO-2 的后续任务，OCO-2 于 2014 年发射，旨在更清楚地了解二氧化碳何时以及在何处排放到大气中或从大气中吸出。
然而，OCO-2 有些局限性，因为它每 32 天才在地球上的同一点上空飞过一次，并且在一天中的同一时间飞过，而且无法指向特定的感兴趣点。
OCO-3 将解决这两个限制：其想法是使用 OCO-2 的备件并将它们安装在国际空间站上，这将使该仪器能够指向地球上的任何地点，例如，测量不同城市的排放量或在干旱迹象变得肉眼可见之前检测农作物中的干旱胁迫迹象。 国际空间站的轨道也会进动，这意味着它会在一天中的不同时间飞过同一点，从而使该仪器能够看到碳通量如何随时间变化。
加州理工学院大气化学家、OCO-2 科学团队成员保罗·温伯格说：“它的操作灵活性要大得多。”
科布在得知 OCO-3 计划终止时倒吸一口凉气，她说，OCO-3 的损失将是“一件大事”。 她说，“碳去哪里了”的问题是目前气候科学中最重要的问题之一。
由于 OCO-3 的部件已经存在，因此该任务在进行一些例行测试后基本上就可以启动了。 它很可能会在已经向空间站进行补给的商业火箭上发射。 这些因素使其成为一项相对便宜的任务，总成本目标约为 1.15 亿美元，用于建造、发射和运行该仪器三年。
CLARREO
CLARREO 任务是气候科学家多年来一直推动的另一项任务，旨在改进气候科学中又一个不确定性来源，即来自地球观测仪器本身的不确定性。 仪器的校准因卫星而异，同一卫星上的测量可能会受到诸如照射到卫星的阳光量变化等因素的影响。 这些变化使得将有时很小的气候变化信号与背景噪声区分开来变得困难。
国家大气研究中心气候科学家凯文·特伦伯斯说：“这导致这些记录中关于究竟有多少变化以及有多少变化是由于自然变化、人为变暖或可能是由卫星本身引入的变化而产生更多的不确定性。” “这是经典的气候问题。”
CLARREO 的想法是以更高的精度测量数千个波长的辐射，并使用它来校准所有其他地球观测卫星，既用于气候观测，也用于天气观测。
全球星基互校准系统代表蒂姆·休伊森说：“这很困难，校准不是一个性感的课题，但它是我们科学家所做一切的幕后功臣。”
预算概要中针对的“探路者”任务是一项概念验证工作，它将把仪器放置在国际空间站上。 2017 财年的预算请求为“探路者”任务的开发拨款 1930 万美元。 从特朗普政府的预算概要中尚不清楚发射 CLARREO 卫星的最终目标是否也会受到影响。
休伊森说，即使失去“探路者”任务，“也将是相当灾难性的”。
这样的任务将物超所值，因为它可能降低地球气候敏感性的不确定性，即在温室气体水平升高一定程度的情况下地球温度将升高多少。 更早地回答这个问题意味着，无论气温升高是更高还是更低，社会都可以节省资金。
在前一种情况下，如果地球温度升高幅度较大，社会可以通过更早地减少排放并避免代价高昂的影响来节省资金，而在后一种情况下，社会可以通过避免不得不花钱减少排放来节省资金。
无党派环境智库“未来资源”的风险数学家罗杰·库克说：“像 CLARREO 这样的任务对全球经济的价值远远超过[其]成本。”
DSCOVR
DSCOVR 的情况略有不同，因为该卫星已在轨道上运行并将数据返回地球。 虽然其主要任务是改进空间天气（例如太阳耀斑）的预报，但它也配备了面向地球的仪器，包括EPIC 成像仪，该成像仪不断观察地球的阳光照射面。 DSCOVR 任务中以地球为中心的部分将被削减。 NASA 表示，该成像仪可以帮助科学家更好地了解地球的能量平衡，并测量地球表面的臭氧、气溶胶和紫外线辐射。
特伦伯斯说，尚不清楚这些仪器将在多大程度上促进我们对地球气候的理解，“但你从中获得的图像非常壮观。”
现在 NASA 与该任务相关的唯一成本是检索和处理其负责的仪器的数据，根据奥巴马总统 2017 财年的预算请求，这将不到每年 200 万美元。
特伦伯斯说，现在切断资金将是“让[数据]流白白浪费”。 “这看起来太不明智了。”
NASA 在气候方面的作用
气候科学家普遍认为，NASA 在建设和维护此类任务方面的作用对于推动气候科学向前发展至关重要，而 NASA 也 uniquely 能够胜任这一角色。 其丰富的工程专业知识几乎不可能在另一个机构复制。
例如，PACE 任务独特的双重性质和先进功能需要 NASA 工程师的专业知识才能启动。
特伦伯斯说：“这非常像 NASA 的那种任务，它正在开发新技术。”
泰特利认为，与其削减其中一些任务，特朗普政府不如尝试理顺从 NASA 开发实验性地球观测任务到国家海洋和大气管理局对其进行长期日常使用的过渡，这是卫星任务管道中长期存在的障碍。
泰特利也是 NOAA 前首席运营官，他说：“我从政府官僚的角度提出的问题是，我们如何维持”这一过程。 例如，虽然 PACE 任务将为海洋观测带来急需的升级，但它仅计划运行五年。 他说，问题是如何保持势头并在此时间框架之外发展这些观测能力。
泰特利说：“这需要成年人坐下来优先考虑这些任务，并弄清楚你打算做什么。” 他说，如果本届政府在其预算削减过程中做到了这一点，他还没有看到任何证据。 “它们似乎只是随机的削减，不支持任何人的策略。”
几位科学家还指出，由于 NASA 的工作，美国长期以来在地球观测任务和创新方面处于世界领先地位，他们说这应该符合总统的“美国优先”战略。
PACE 任务科学家博斯说，虽然欧洲航天局和中国航天局已经谈到支持类似于 CLARREO 的任务，但两者都没有像 NASA 在该过程中那样接近完成。 同样，德国人一直在研究类似于 PACE 的任务，但在该过程中远远落后于美国。
他说：“如果美国要成为第一，这就是我们要做的那种任务”，这种任务是独特的，并且带来了推动技术进步并帮助美国吸引最优秀、最聪明的科学家的工程挑战。
博斯说：“如果你不领导它，人才就不会来这里，他们会去其他地方。” “不引领科学会产生直接的经济影响。”
虽然任务可以在资金再次可用时恢复，就像 CLARREO 和 DSCOVR 之前发生的那样，但由于投入其中的人类专业知识，这个过程并不像从仓库中取出零件并从中断处继续那样简单。
博斯说，从事这些任务的工程师和科学家团队一直在积累他们的专业知识，并且现在已经准备好从事这些任务。 如果任务被取消，这些人将转向其他项目和工作，因此重启任务可能意味着花费更多的钱来让新团队快速上手。
失去这些任务也会阻碍气候科学界继续完善他们对地球气候及其未来可能如何变化的理解的能力。
科布说：“我现在怎么强调学习我们所能了解的有关气候变化的一切的紧迫性都不为过。” 即使延迟四年，届时新政府可能会恢复资金，对于这些任务的目标来说，也将是一个挫折和“宝贵时间”的损失。
科布说：“我们在 20 年前就需要它们了。”
然而，这些任务最终是否会被取消，仍掌握在国会手中。 特朗普将在今年晚春发布他的完整预算请求，届时国会两院的预算委员会将设定总体支出上限，而各个拨款委员会将决定如何分配分配给他们的资金。
许多气候科学家以及他们所属的专业协会正在努力倡导维持甚至增加对科学研究的支出，特别是通过强调此类研究可以提供的经济效益。 但许多人也只是试图继续他们的工作，观望事态发展。
特伦伯斯说：“在国会真正通过一些东西之前……他们只是在勉强维持。”
维奇从特朗普在每周讲话中发表的其他评论中获得了一些希望，这些评论涉及 NASA 可以教给我们多少东西，以及“需要用新的眼光看待旧问题； 鼓起勇气在以前从未涉足的地方寻找答案； 因为我们有了新的信息，所以要以新的方式思考。”
维奇认为，NASA 在观测地球方面的工作是这项努力的关键组成部分。
他在一封电子邮件中说：“NASA 对地球和太空的观测使我们大开眼界，看到了地球和宇宙如何运作的惊人奇迹——这些观测带来了新的基本理解和实际成果。” “温和地说，NASA 在理解我们的地球方面一直是一个先驱组织，我希望它的观测能够继续照亮大气、海洋、陆地和冰的更深层奥秘。”
本文经气候中心许可转载。 该文章于 2017 年 3 月 31 日首次发表。