科学家模拟调暗太阳推演，结果远比想象更糟

当涉及决定这颗星球的命运时，科琳·戈尔贾一直认为科学与理性应当占有一席之地。

直到去年九月在伦敦的一个清晨，这位气候研究员参加了一系列推演中的第一场。

其目标是：防止世界各国在一项旨在为地球降温、却伴随着巨大未知风险、可能重塑地球生命的技术上展开失控的全球竞赛。

"我原以为这会是件很容易的事。

比如说，我们都能就进行符合伦理的研究达成一致，确保这项技术造福全人类，"她告诉《连线》杂志。

"结果，我大错特错了。

"

这场名为"探索地缘政治临界点与气候降温策略"的模拟推演，汇聚了来自世界各地的数十位外交关系专家、科学家、军事人员和前政府官员，齐聚伦敦玛丽女王大学的一间会议室。

在喝咖啡、吃小份酸奶进行完自我介绍后，与会者围坐在排成正方形的桌子旁，每人面前都摆放着自己所扮演角色的名称牌：国家政府、气候类非政府组织和非营利机构、原住民团体，以及科技公司。

戈尔贾被指派担任技术顾问，协助与会者做出具有科学依据的决策。

这场推演的目的是对世界应对一类名为"太阳辐射管理"的前瞻性技术组合的反应进行压力测试。

这些技术承诺通过反射一部分到达地球的太阳光来逆转全球变暖，例如向大气层中喷洒二氧化硫颗粒或其他人造物质。

这种太阳能地球工程的降温效果已被广泛认可，它会模拟大型火山喷发的已知影响——后者会使地球暂时降温半摄氏度甚至更多。

但其后续影响却更加不确定，而且分布也并不均匀：模型预测撒哈拉以南非洲地区会出现干旱加剧，大西洋地区会出现更强烈的热带风暴。

这种降温效果也只能持续到地球工程持续进行期间；一旦停止，全球气温可能会急剧反弹，带来难以预测的剧烈影响。

直到不久前，太阳辐射管理的想法还只是气候科学中一个充满推测性的小众领域。

但这种情况正在迅速改变。

私营企业正将太阳能地球工程视为一个商业机会加以探索：去年，一家美国以色列合资的初创公司星尘解决方案（Stardust Solutions）筹集了6000万美元资金，并于今年5月公布了一系列新发明的细节，声称这些发明将使人类能够按需调节全球气温。

今年8月，埃隆·马斯克——其旗下公司SpaceX可能成为实施地球工程干预措施的候选者之一——公开表态支持太阳能地球工程，他在X平台上写道："将需要用太空卫星来控制气温，以及大规模的地球工程，否则一切都将game over（游戏结束）。

"

世界将不得不比大多数政策制定者所设想的更快做出关于如何治理这项技术的决定，前联合国顾问辛西娅·沙尔夫告诉《连线》杂志。

"这不是15年后的事；很容易就会在未来十年内发生。

"

正是在这样的背景下，利兹大学国际关系学助理教授丹妮尔·杨组织了这场推演。

其设定是一个仓促召集的联合国委员会，负责协调国际社会对太阳能地球工程技术进展的应对。

整场推演围绕三个模拟时间点展开的会议展开：现在、2027年9月和2028年9月。

每一个阶段都会提高赌注，推演设计者会引入反射阳光技术方面的新进展。

如同现实生活一样，没有人掌握全部事实，参与者必须对那些将世界推向全面部署太阳能地球工程技术边缘的事件做出回应，即便他们可能并未完全了解真实发生了什么——也不清楚其他人在做什么。

第一场会议便奠定了整体基调。

不信任与虚假信息占据了主导地位。

当与会者讨论关于户外实验的规则、试图达成一项国际协议时，分别扮演美国和中国的玩家都向小组表示，他们不能签署任何会限制本国追求被视为符合"国家利益"的研究的协议。

他们也不能接受任何会让自己的超级大国竞争对手在技术上占据领先地位的协议。

在接受《连线》采访时，扮演美国国家安全专员角色的美国陆军少校杰弗里·尼尔森将这一立场总结为："比没有协议更糟的，是任何偏向中国的协议。

"

Q&A

Q1：什么是太阳辐射管理技术？

A：太阳辐射管理是一类旨在通过反射部分阳光来降低地球温度的技术，例如向大气层喷洒二氧化硫颗粒等物质，其效果类似于大型火山喷发带来的降温作用。

Q2：太阳能地球工程会带来什么风险？

A：该技术虽然能降温，但影响并不均衡。

模型显示它可能导致撒哈拉以南非洲地区干旱加剧，大西洋地区热带风暴增强。

此外一旦停止实施，全球气温可能急剧反弹，带来难以预测的后果。

Q3：这次伦敦推演模拟了什么内容？

A：推演模拟了一个联合国委员会应对太阳能地球工程技术发展的过程，设置在现在、2027年和2028年三个时间点，测试各国在信任缺失和信息不对称的情况下能否就相关国际规则达成一致。

全球首个低倾角遥感星座“五羊星座”先导A星成功入轨，中科西光航天完成“高光谱＋高分”双能力布局

10月21日11时39分，西光肆号01星（五羊星座先导A星）搭乘谷神星一号海遥八运载火箭，在山东日照近海海域“东方航天港”号发射船点火升空，顺利进入预定轨道，各项遥测参数正常，在轨状态稳定良好，发射任务取得圆满成功。

本次任务首次采用“陆地指挥、海上发射”新模式。

该星由广州大学牵头、广东省天垣科技有限公司（简称“天垣科技”）抓总、西安中科西光航天科技集团有限公司（简称“中科西光航天”）承研承制，是全球首个低倾角遥感星座五羊星座的首颗卫星。

该星采用39低倾角轨道设计，集聚于南北纬39度之间的“地球金腰带”，打破传统极轨卫星观测局限，开启我国低纬度高频遥感观测全新实践，是中国商业航天从“跟随极轨”迈向“定义低纬”的重要里程碑。

随着该星成功入轨，中科西光航天目前在轨卫星数量13颗，标志着该公司在光学遥感领域形成“高光谱＋高分”的双能力布局。

聚焦“地球金腰带” 全球半数以上人口、主要经济体与关键生态带，集聚于南北纬39度之间的“地球金腰带”。

然而全球主流遥感星座以太阳同步极轨轨道为主，受球面几何约束，越接近赤道过境越稀疏，同一星座在北京的重访率高于广州、广州又高于赤道。

这导致台风路径追踪、赤潮暴发监测、一年三熟水稻长势研判、粤港澳大湾区城市群扩张监测等高频次需求长期供给不足。

作为全球首个低倾角遥感卫星星座，五羊星座是广州落实航天强国战略、布局商业航天的标志性工程，由广州市政府、国家信息中心、广州大学联合推动，聚焦南北纬39度“地球金腰带”的观测空白，致力构建我国首个面向低纬度区域、具备高分宽幅与全谱段能力的智能化空天信息服务体系，在同等规模下换取远高于极轨星座的重访频次。

作为五羊星座的先导星，西光肆号01星（五羊星座先导A星）承担轨道体制验证、遥感载荷考核、新技术验证、多场景应用示范等任务，是星座规模化组网前的验证星。

先导星的作用在于先期获取在轨实测数据，降低后续批量组网的技术风险。

“这颗卫星从萌芽开始，始终有中国遥感领域权威专家的深度参与。

童庆禧院士、王建宇院士、顾行发院士、王晋年院士、李志忠院士等院士专家，在轨道设计、载荷技术路线、星座落地、产业化应用与场景落地等环节掌舵定向、把脉赋能。

”中科西光航天介绍称，“五羊首星核心主张‘换轨超越，靠谱遥感’——不是跟随极轨做微创新，而是独创性换轨，用39低倾角重新定义低纬度观测。

” 0.5m高分+2m多光谱+30m宽幅红外 支撑这颗星的，是一组硬指标：0.5米分辨率高分相机、2米多光谱相机、30米宽幅红外载荷，一次过境兼顾亚米级精细观测与百公里级宽幅普查；电推进系统与高速数传链路，保障轨道维持与数据即时下传，具备“即感即传即用”的快速响应能力；39低倾角轨道把覆盖压缩到中低纬度，换来这一区域约7倍于一般极轨卫星的重访率。

“卫星各项指标处于目前国内商业遥感单星观测综合性能先进水平”中科西光航天表示，“这也给我们带来不小的挑战。

指标之外，是两重实打实的技术考验。

” 第一重来自低倾角轨道本身。

相比太阳同步轨道，39倾角下卫星在轨经受的太阳入射角、地球红外与反照热流随季节和轨道位置变化更为剧烈，平台结构的承载能力和热控系统的调节能力都面临更高要求，力热设计是研制中的一道硬门槛。

第二重考验来自电推进变轨。

该星需要在较短时间内完成约100公里的轨道高度机动，这种大幅度的轨道位置上下变动，对推进系统的推力精度、平台姿态的稳定控制以及在轨能源供给都是严峻考验，任何一环出现偏差都会直接影响成像质量与任务寿命。

“近年来遥感载荷设计的主流方向，是宽幅覆盖找异常、高分详查看细节，一次过境把两件事都做了。

”中科西光航天表示，0.5米高分相机与30米宽幅红外的协同，让卫星在单次过境时可同时完成精细观测和大范围普查两种模式的数据获取，这也是团队在系统设计中优先保障的能力。

赋能“一带一路”空间信息走廊 据了解，作为“一带一路”空间信息走廊的技术验证先锋，西光肆号01星（五羊星座先导A星）组网后将覆盖我国南部15省市，辐射东南亚、非洲、南美等广大低纬度区域，提供高频次遥感数据供给。

对内可支撑城市治理、防灾减灾、生态保育、精细农业、河湖监测等多元场景；对外可依托“海上丝绸之路”输出空间信息服务能力，助力区域灾害预警、资源普查、跨境生态协同治理，为低纬度地区可持续发展注入天基动能。

值得一提的是，该星也是我国探索国际空间合作新范式的重要载体，已纳入亚太空间合作组织（APSCO）星座与亚洲大洋洲地球观测组织（AOGEO）数据资源体系，深度参与“一带一路”空间信息走廊建设，在全球空间治理中贡献中国方案与中国力量。

完成“高光谱＋高分”双能力布局 “高光谱”一度是中科西光航天最鲜明的标签。

该公司是一家全自主研发高光谱卫星及遥感数据服务的商业航天公司，先后成功研制并发射多颗高光谱卫星，精准布局卫星研制、星座运营、载荷定制、数据应用全链条业务板块，服务于农业、林业、水体、矿产、双碳等重要领域。

据了解，西光肆号01星（五羊星座先导A星）是中科西光航天研制的首颗高分卫星。

作为该星的承研承制单位，中科西光航天承担了星地一体化顶层设计、卫星系统总体论证与研制，以及整星总装、测试和试验等全流程工作，形成从载荷研制、整星设计到总装集成测试的全链条研制体系。

“西光肆号01星是我们研制的首颗高分辨率光学卫星，与此前多颗高光谱卫星形成互补，标志着公司在光学遥感领域形成‘高光谱＋高分’的双能力布局。

”中科西光航天表示，团队把在高光谱领域积累的载荷设计、整星集成和质量控制能力，迁移到高分光学与宽幅红外协同的新任务上，“不仅专注高光谱，更具备了全谱段遥感能力。

” 三地协同铸星 西光肆号01星（五羊星座先导A星）既是跨区域协同创新的生动缩影，也是卫星制造、载荷研制、地面系统、应用服务全产业链贯通的典型范例。

西安坐拥深厚航天工程积淀，中科西光航天扎根于此，主导卫星平台总装与工程实现，筑牢制造端核心能力；长三角集聚前沿科创资源，常州星遥光宇、天汇空间研究院深度参与，攻关核心遥感器、光学系统与地面数据系统；粤港澳依托产业与场景优势，广州大学孵化的天垣科技担纲星座总体运营与应用服务，面向中国南方和全球低纬度地区拓展落地价值。

三地优势互补、资源互通，构建起从制造到应用的完整闭环。

以西光肆号01星（五羊星座先导A星）为起点，中科西光航天将携手广州大学、天垣科技等各方，依托在轨实测数据稳步推进后续业务星组网，持续把科研优势转化为数据产品与行业服务能力，助力我国低纬度遥感事业与商业航天高质量发展。

OlmoEarth v1.3发布：Ai2推出全球卫星嵌入模型

Ai2（艾伦人工智能研究所）今日发布了一款卫星地图嵌入模型OlmoEarth v1.3，并为全球范围提供了多种分辨率下预先计算好的年度嵌入数据，同时配套推出了基于浏览器的地图制作工具。

该模型能够将一年的卫星观测数据压缩成数值指纹，最小分辨率下每个指纹对应10米乘10米的地面区域，同时也提供64平方米和128米分辨率的版本。

这种数值指纹捕捉的模式信息，可供其他软件用于区分农田、森林、矿区等不同类型的地表覆盖。

此前，使用OlmoEarth的主要方式是通过OlmoEarth Studio进行微调，针对每项任务训练一个模型，再将其应用于卫星数据以生成地图。

这种方式需要大量图形处理单元资源，以及下载和存储影像的能力。

此次发布的OlmoEarth嵌入浏览器是一款基于浏览器的地图制作工具。

这意味着任何人都可以将OlmoEarth用于实际工作，从追踪时间变化到寻找相似地点，无需注册登录即可使用。

嵌入数据代表了模型从数百万张卫星图像中学习到的内容。

OlmoEarth会读取一年的雷达图像及相关数据，包括Sentinel-1、Sentinel-2和Landsat的数据。

Sentinel和Landsat是提供地球互补视角的卫星任务：Sentinel-1测量雷达反射信号，而Sentinel-2和Landsat则捕捉可见光和红外波长的光线。

该公司表示，与以往版本的OlmoEarth模型相比，v1.3是其训练成本最低的模型。

其训练所用计算时间仅为最新版本（v1.2）的53%，为第一版（v1）的18%，碳排放量也分别仅为两者的50%和22%。

不过v1.2仍是一款强大的微调模型，对研究机构和合作实验室而言依然具有价值。

这些模型在现实世界中的应用场景 这些卫星模型有助于压缩跨越时间和空间的大量数据，这对于理解地球的变化方式非常有用。

在秘鲁马德雷德迪奥斯地区，围绕拉潘帕的非法金矿开采活动在2017年和2018年达到顶峰，在坦博帕塔国家保护区缓冲区内清除了超过1200公顷的森林。

亚马逊保护团队的MAAP监测项目报告了这一活动。

2019年2月，秘鲁的"水银行动"关闭了大部分采矿作业。

我们如何得知这一事实？ 嵌入数据给出了明确答案。

无需进行模型训练，仅通过比较不同年份的数据像素，观察2016年至2020年间的情况，可以清晰看到南部矿区带内有明显的向东扩张趋势：显著变化区域达34平方公里。

而同样的比较放在2020年至2024年间，这一面积降至9平方公里。

关闭行动的效果显而易见。

Ai2表示，对许多团队来说，针对某个想法测试OlmoEarth通常意味着需要进行一次微调运行，这是一项耗时数小时、成本高昂的艰巨任务。

而在浏览器工具中，初步分析仅需几秒钟即可完成。

仅凭少量标签对某个区域进行分析，无需使用GPU。

当某项任务确实需要进行微调实验时，嵌入数据可以帮助判断该实验是否值得投入计算时间，以及模型存在哪些不足之处。