总和光谱太阳辐照度传感器可测量输入到地球的太阳能

太阳辐射与气候实验（SORCE）于2003年启动，目前正在测量太空中的总太阳辐照度，观察到2017年9月强烈的太阳耀斑活动期间辐照度有所下降。TSIS-1将以其前任的三分之一的不确定性继续进行这些观察。学分：美国宇航局

我们生活在一个由太阳能驱动的星球上。当我们早晨醒来时，太阳窥视着地平线照亮了我们，为我们蒙上了温暖，并提供了开始新的一天的线索。同时，太阳的能量驱动着地球的洋流，季节，天气和气候。没有太阳，地球上的生命将不复存在。

近40年来，NASA一直在测量阳光为我们的星球提供动力。今年12月，美国国家航空航天局（NASA）向国际空间站发射了一个仪器，以继续监视太阳输入地球系统的能量。总和光谱太阳辐照度传感器（TSIS-1）将精确测量科学家所谓的“总太阳辐照度”。这些数据将使我们更好地了解地球的主要能源供应，并有助于改进模拟地球气候的模型。

“您可以将地球和太阳的连接视为简单的能量平衡。如果地球吸收的能量多于离开地球的能量，那么地球的温度就会升高，反之亦然。”位于科罗拉多州博尔德市的大气物理实验室（LASP）的TSIS-1首席科学家彼得·皮勒斯基（Peter Pilewskie）说。在NASA的指导下，LASP正在提供仪器的测量值并将其分发给科学界。“我们正在测量进入地球的所有辐射能。”

在气候变化研究方面，科学家需要了解由地球表面和大气层调制的，来自太阳的能量与来自地球的辐射能量之间的平衡。TSIS（太阳总辐射和光谱太阳辐射传感器）的测量结果将有助于我们了解地球与太阳之间的联系并改善气候模型。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心/迈克尔·斯塔罗宾

但这不是那么简单：太阳的输出能量不是恒定的。在大约11年的时间里，我们的太阳从相对安静的状态循环到强烈的太阳活动的高峰，例如光和太阳能材料的爆炸，这被称为太阳最大值。在随后的几年中，太阳返回到安静状态，并且循环重新开始。太阳的黑子更少-经常是增加太阳活动的黑暗地区-并停止产生如此多的爆炸，经历了一个称为太阳最低点的时期。在一个太阳周期（一个11年周期）的过程中，太阳发出的能量平均变化约0.1％。听起来可能不算很多，但太阳会散发出大量能量-每平方米1,361瓦。即使只是十分之一的波动也会影响地球。

该合成图显示了从1978年以来的9颗人造卫星观察到的太阳自1978年以来的总太阳辐射。这些观察对于帮助科学家精确地了解太阳的能量变化及其对地球的影响非常重要。学分：美国宇航局

除了这11年的变化之外，整个太阳周期的变化范围可能是十年到十年。在过去的二十年中，科学家利用先前的卫星观测到了太阳异常安静的磁活动。在2008-2009年最后一次延长的最低太阳时间期间，我们的太阳与1978年以来一直观察到的一样安静。科学家预计，太阳将在未来三年内进入太阳最低温度，而TSIS-1将准备好进行下一个太阳最低温度的测量。

“我们不知道下一个太阳周期将会带来什么，但是我们已经经历了几次太阳周期，它们比我们已经有一段时间弱了，所以谁知道呢。研究太阳是一个非常激动人心的时刻，”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的TSIS-1项目科学家Dong Wu说。戈达德负责国际空间站TSIS-1的总体开发和运营。

TSIS-1数据对于帮助科学家了解整个太阳辐照度波动的起因以及数十年或几个世纪以来与太阳行为之间的关系尤其重要。戈达德项目副科学家道格·拉宾（Doug Rabin）说，如今，科学家们没有足够的数据或预测技能来预测总太阳辐照度是否有任何长期趋势。TSIS-1将继续执行对回答该问题至关重要的数据序列。

这些数据对于通过模型了解地球的气候也很重要。科学家使用计算机模型来解释太阳能量输入的变化。如果可用的太阳能较少，科学家可以使用计算机模拟来评估这将如何影响地球的大气，海洋，天气和季节。太阳的输入只是科学家用来模拟地球气候的众多因素之一。地球的气候还受到其他因素的影响，例如温室气体，云层在大气中散射光和称为气溶胶的小颗粒-综合气候模型都考虑了所有这些因素。

TSIS-1将使用“总辐照度监控器”（仪器上的两个传感器之一）研究太阳发出的太阳辐射总量。第二个传感器称为光谱辐照度监测器，它将测量太阳的能量如何分布在光的紫外线，可见光和红外线区域。TSIS-1对太阳紫外线辐射的光谱辐照度测量对于了解臭氧层（保护生命免受有害辐射的地球天然防晒霜）至关重要。

“由于影响气候变化的所有不同因素，了解太阳的行为并了解地球大气如何对太阳做出反应现在变得尤为重要。我们需要了解所有这些如何在地球系统上相互作用，” Pilewskie说。