■新視野

　　沒有人喜歡黑暗籠罩周身，特別是當危險發生的時候。

　　當夜幕覆蓋大陸或海洋，科學家和預報員會突然失去可見光範圍內的衛星圖像——包括旋轉中的風暴、令人窒息的野火、威脅船隻的大塊海冰等重要資訊。

　　一個名為“日夜相連”（DNB）的新型感測器開始填補這些空白，它的全名是“部分可見紅外成像輻射計套件”，隨美國發射的Suomi－國家極地軌道伴隨衛星（NPP）飛行在地球上方的軌道中。

　　“日夜相連”能耐幾何？

　　“日夜相連”十分敏感，甚至能測量到單獨一個路燈微弱的光，或者漆黑大西洋面孤船甲板上若隱若現的光，再或者北達科他州廣闊油田閃耀的氣體余暉。即使在沒有月亮的夜晚，它依然能借助大氣微弱暗淡的光線辨別出雲彩和雪原。

　　過去3年中，感測器研究人員目睹了地球力量的迷人之處——含有巨大能量的海浪因猛烈雷暴被裹挾進大氣層。他們還提高了向居民預報颶風路徑的能力，幫助消防員監測變化的致命煙霧，還可以指導迷失方向的船遠離移動的海冰。

　　此外，科學家開始安裝了一種軟體來分析“日夜相連”獲得的數據，通過明確特定夜晚月光照射量來協助測量雲層的反射，進而來判斷雲層含有多少水分。預報人員能利用這些資訊來預測多少雲量會影響地面夜間溫度，並協助飛行員避免遭遇飛機結冰險境。數據還能提高高緯度地區日常天氣預報的準確度，這些地區承受數月長極夜現象，一直缺乏有效的、關鍵的夜間天氣變化資訊。

　　颶風逃不過它的眼睛

　　明確知道颶風眼的位置很重要，因為大多數強風和風暴在那附近發生。這能更準確地追蹤能拯救生命，影響當地緊急情況下管理人員的疏散工作，甚至能提前優化部署安全人員和災難救濟資源以節省數百萬美元資金。

　　2013年7月28日，弗洛西颶風在夏威夷島附近盤旋。天氣預報員密切跟蹤了它的行動圖片，但夜幕降臨，他們失去了“視力”。衛星搭載的紅外感測器顯示，高卷雲出現在風暴的低緯度迴圈中心。當夜晚來臨，天氣預報員卻因為一種可能顯現的“日出驚喜”而變得越來越不舒服，當他們認為正在正確地跟蹤夜間颶風路徑的時候，隨著太陽升起，才發現因為高層風的影響，颶風中心已經變得“雲深不知處”了。

　　幸運的是，這顆攜帶了“日夜相連”感測器的衛星在淩晨從頭頂飛過，它恰好透過高高的、薄薄的雲層，窺視到了颶風附近地面環流。圖片顯示，風暴中心比預計的還偏向北部一些，對該島嶼的威脅大幅減少。美國國家氣象局預報辦公室的預報人員淩晨5時緊急通知急救人員修正了風暴路徑，阻止了不必要的撤離。

　　細緻入“微”海上救援

　　“齊斯卡海號”漁船是白令海峽捕蟹船隊的美國成員。2014年2月，強烈的北風襲擊白令海中心區，快速將自由漂浮的海冰吹向了船隊部署地點。2月10日，“齊斯卡海號”在最北側，船員與國家海洋天氣服務海冰項目組織聯絡，詢問附近150多塊雙人床大小的海冰可能帶來的影響。

　　天氣服務機構確認海冰正在入侵。“齊斯卡海號”繼續前進，並與海冰項目組織保持著聯絡。但2月13日，該船隻發現已全部被海冰包圍了，其中一些冰塊厚度甚至超過3英尺。為了避免被海冰傾覆或擠碎，“齊斯卡海號”必須儘快逃離，但是短暫的白天和沒有月亮的夜晚讓導航無能為力。

　　海冰項目組織利用“日夜相連”感測器數據找到了海船的燈光，進行了準確定位。感測器還通過大氣層中微弱的夜光描繪出當前海冰的邊緣。借助這种經過細微調試的資訊，天氣服務人員幫助船員製作出安全到達西南海岸的路徑，逃離了海冰的包圍。

　　穿透煙幕定位“火線”

　　因為多年的乾旱，野火在美國西部升騰。消防隊員白天與猛烈的大火戰鬥，但常常在一夜之間丟失了陣地，很難再追蹤危險的煙霧和被煙霧模糊了的防火線。野火還隨著變化的風速風向將消防人員置於險境。煙氣溫度迅速冷卻，羽毛般的小顆粒讓紅外感測器幾乎在晚上失明。

　　由於溫度降低，濕度較大，晚上撲滅大火的工作令人沮喪。弱光感測器就能幫上忙，正如這張2013年加利福尼亞Rim火場的圖片所示。首先，當月光可用時，感測器通常顯示出清晰的煙羽，給救火人員提供值得信賴的警告；其次，感測器能精確地指出火線所在，包括任何細小的曲線。羽流圖還包含附近近地風可能煽風點火的寶貴資訊，能協助消防員做出從哪個方向繼續滅火的正確決策。

　　鎖定大氣層“夜輝”漣漪

　　在沒有月亮的晚上，即使沒有任何燈光，你仍然能在黑色的夜空中看到自己含糊不清的手的剪影。這是大氣層中複雜化學反應發出的微弱光所致。

　　國際空間站宇航員定期記錄下這種“夜輝”，但其詳細構造卻一直不得而知。“日夜相連”研究人員在意識到“夜輝”可能在雷雨附近出現的時候大吃一驚——圖片中的發光顯現出很有特色的漣漪。雷暴中釋放的能量向大氣層上方傳播波，當這些波達到55到60英里的高空後，會在一兩個小時以後攪動“夜輝”層，製造出發光的同心圓。2014年德克薩斯州巨大雷暴中，感測器捕捉到了這種效果。

　　這種波還攜帶著能夠驅動上層大氣迴圈的能量。“日夜相連”探測波和漣漪的能力填補了上層大氣動力學的研究空白，幫助研究人員更好地預測天氣並理解氣候變化。

　　基於地表的觀測還能把“夜輝”與大地震聯繫起來，包括2011年日本東北地區發生的海嘯，地震運動也向大氣層傳遞向上的壓力波。“日夜相連”能幫助科學家通過跟蹤海洋上方的大氣層漣漪來確認海嘯。

　　一個“日夜相連”不夠用

　　現在只有一個“日夜相連”高高在上。由美國國家海洋和大氣管理局操控的、500英里高軌道上空的Suomi-NPP衛星，因與太陽同步，只能在當地時間下午13時30分或上午1時30分經過給定地點。如果它能放在靜止軌道衛星上，科學家就能像電影那樣連續記錄地球光照而非定點拍照了。

　　“夜視平臺”是美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）計劃在2030年發射升空的地球靜止操作環境系列衛星。如果能攜帶像“日夜相連”這樣的感測器，研究者能夠明確陸地和海洋光線變化的特質，還能日夜不間斷地監測雲層、降雨、浮油、大火、煙霧、沙塵暴、火山和海冰，甚至還能跟蹤在非法區域釣魚的船隻，幫助定位失事飛機。

　　2014年7月24日，搭載110名乘客和6名機組人員的阿爾及利亞航空公司飛機在飛行員請求改變航線逃離雷雨區域後墜毀，機上無人倖免。攜帶“日夜相連”感測器的Suomi-NPP衛星恰巧在失事的幾分鐘內穿越墜毀地點上空。它捕捉到了強大雷暴閃電發出的光，地點恰好與失事地點吻合，與此同時，它還捕捉到了飛機遺骸爆炸發出的光。

　　要從這場悲劇中吸取一絲希望，那就是在未來用恰如“日夜相連”這樣的低光感測器覆蓋整個地球，測量一個區域每隔幾分鐘就會有所更新，這樣能夠指導搜索和救援隊迅速進入指定地區，也許，能為拯救生命贏得寶貴的時間。