一項新的研究為地球的行星邊界層（PBL）提供了突破性的見解，這是一個影響空氣品質和氣候的關鍵區域。透過分析衛星數據，研究人員探索了從地表到大氣層的溫度梯度如何影響大氣污染物的識別，從而加深了對大氣熱對比（TC）的理解。

行星邊界層（PBL）的神秘性一直阻礙著監測和遏制空氣污染的努力。這個與地球表面不斷接觸的大氣層帶是污染物的溫床。然而，它在不同時間和不同地域的水銀瀉地般的舞動卻為科學界帶來了一個巨大的難題。有鑑於這些障礙，對劃分該層的熱對比（TC）進行深入剖析勢在必行。

布魯塞爾自由大學（Université Libre de Bruxelles）與比利時皇家空間高層大氣研究所（Royal Belgian Institute for Space Aeronomy）合作，在2024 年版的《遙感學報》（Journal of Remote Sensing）上發表了一項啟發性的研究。這項研究於2024 年5 月21 日公佈，它利用高光譜分辨率紅外線數據，將哥白尼全球陸地服務的輸入數據與歐洲中期天氣預報中心的再分析數據相結合，揭開了熱帶氣旋變化的神秘面紗。

分析中所使用的土地覆被的全球分佈。與最初的哥白尼土地覆被資料集相比，等級數量從23 個減少到7 個。資料來源：《遙感》雜誌

衛星上的高光譜分辨率紅外線探測器可以測量局限於行星邊界層（PBL）的大氣微量氣體。不過，它們對行星邊界層的敏感度取決於地表和大氣之間的溫差，也就是所謂的熱對比（TC）。在回顧了熱對比的物理方面及其如何驅動測量靈敏度之後，我們描述了晴空條件下熱對比的全球和時間行為特徵。結合哥白尼全球陸地服務資料集的陸地表面溫度和歐洲中期天氣預報中心再分析v5 的氣溫，亞牛人員獲得了高空間分辨率（31 公里）和高時間分辨率（1 小時）的全球熱對比月平均值。分析了氣旋與一天中的時間、一年中的時間、地點和土地覆蓋的函數關係。白天最大值出現在當地時間11 時30 分至13 時30 分，冬季為5-10 K，夏季為10-30 K。無論是每日變化幅度或季節性，都與土地覆被類型有很大關係。對於裸露土壤、灌木林地、稀疏植被和草本植被，最大值出現在夏季，日溫差振幅超過30 K；相反，對於森林、濕地和耕地，季節性最大值出現在春季，日溫差變化低於15 K 。

研究表明，氣旋在微調衛星哨兵、增強其對陸地污染物的偵察能力方面發揮關鍵作用。這些啟示對於提高新舊紅外線哨兵的靈敏度、更敏銳地監視大氣污染物至關重要。

這項研究的主要研究者Lieven Clarisse 博士說：「我們的探索揭示了TC 的複雜結構，這是提高宇宙紅外線監視靈敏度的關鍵。這項研究為從太空更精確地觀察大氣污染物的X 射線奠定了基礎。

這項研究產生的漣漪有望衝擊環境警戒和氣候編年史的海岸。有了最佳的測量時機，衛星監測儀就能更有效地探測和測量特定污染源的排放。這一飛躍為政策制定者和環境監管者帶來了福音，使他們擁有了更犀利的工具來應對空氣污染。此外，詳細的資料集使我們對PBL 在氣候幕後策劃中的作用有了更多層次的了解，可能會為改進氣候模型和預測指明方向。

編譯自/ ScitechDaily