地球大气环境的侦察兵——嗅碳卫星

    2016年12月22日3时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将“全球二氧化碳监测科学实验卫星”（简称“嗅碳卫星”）发射升空。这是继日本“呼吸”号卫星、美国“轨道碳观测者”2号（OCO-2）卫星之后，全球第三颗嗅碳卫星。该卫星的成功研制和后续在轨稳定运行，将使我国初步形成针对全球、中国及其他重点地区大气二氧化碳浓度进行监测的能力。为什么要发射嗅碳卫星？嗅碳卫星如何嗅碳？我国发射的这颗嗅碳卫星有哪些先进技术？

为什么要发射嗅碳卫星

    嗅碳卫星是人造地球卫星中专门测量地球二氧化碳浓度的卫星。嗅碳卫星对二氧化碳浓度的测量精度能够达到百万分之一，是人们掌握高精度二氧化碳测量数据的得力“助手”。借助卫星上携带的光谱仪等仪器，科学家们可以动态测量大气中不同来源的二氧化碳，监测海洋和森林等对二氧化碳的吸附情况。

    为何要通过卫星来追踪二氧化碳？人类目前每年因使用矿物燃料向地球大气中排放的二氧化碳超过300亿吨，生物燃料、森林火灾以及农业焚烧等行为每年共排放二氧化碳达55亿吨。过去50年来，人类活动已导致大气中的二氧化碳水平升高了近20%。科学界认为，人类活动使自然界的碳循环失衡，以二氧化碳为主的温室气体是导致全球气候变暖的主要因素。因此，全球二氧化碳排放亟须更精确的监测研究。

嗅碳卫星如何“嗅碳”

    我国研制的这颗嗅碳卫星，搭载了一台高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理是，在可见光和近红外谱段，利用分子吸收谱线探测二氧化碳浓度。简单来说，就是通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。因为太阳光经过空气时，二氧化碳分子对许多精细的颜色有不同程度的吸收，嗅碳卫星通过精细测量其光谱吸收线，可以通过光学仪器对这些色彩进行非常精准的测算，从而能反向推算出二氧化碳分子数量，最终得知大气中的二氧化碳浓度。

中国的嗅碳卫星具有哪些先进技术

    尽管中国的嗅碳卫星是个只有几百千克重的小卫星，却有着许多“高精尖”技术。

    首先是有极高的灵敏度。二氧化碳浓度变化很快，但从数字上看，平均每年也只是在零点几个ppm到1个ppm之间变化，想把信号探测出来，仪器灵敏度不高的话，只能作罢。中国的嗅碳卫星上装着一个灵敏度很高的二氧化碳探测仪。几十纳米的带宽上，人眼看是一个颜色，而通过二氧化碳探测仪的2000多个通道，可以将这些微小差异的颜色区分开来，可以发现1～4个ppm二氧化碳浓度的变化，这不亚于美国OCO-2的水平。它是嗅碳卫星搭载的主载荷，可通过获取高精度的大气吸收光谱，应用反演算法计算出二氧化碳的浓度。

    其次是有复杂的反演验证系统。反演验证系统是获取卫星数据后通过模型反算出二氧化碳浓度，这也是技术难点。以往气象卫星所涉及到的反演问题，大多集中在红外和微波谱段，而嗅碳卫星所涉及到的是可见光和近红外谱段的反演问题，机理不同，难度加大。我国集中国内优势力量联合攻关，终于成功填补了国内有关技术空白。

    再就是有稳定的舞步。嗅碳卫星只有一只“眼睛”，它需要不停转换角度来完成对不同方向的观测。所以卫星要不断地调整姿态，就像跳优美的华尔兹。这种没完没了、灵活多变的观测模式是卫星领域科学家最忌讳的――毕竟是在太空，没有任何着力点，要是翻过去翻不回来了怎么办？为了特定的科学目标，我国科学家解决了嗅碳卫星在天上不断“做动作”的难题。

低头族，你错过了什么

    ①好莱坞动画大片《机器人总动员》中，描述了公元2700年人们的生活：那时的人类文明高度发达，但由于过度依赖智能设备，人们都变成四体不勤的大胖子，每时每刻面对的只有一个支在他们眼前的电脑屏幕。除了低下头和屏幕对话，他们不懂得如何与其他人交流，甚至离开屏幕就几乎无法生存……他们就是传说中的“低头族”。

    ②事实上，当下世界各地智能手机普及之处，地铁里，公交车上、工作会议上、课堂上、餐桌上，甚至驾车时，总有很多人低着头，手里拿着手机或是平板电脑，手指在触摸屏上来回滑动，所有的注意力都集中在手中发亮的方寸屏幕上，对身边的世界漠不关心。智能手机带来的负面作用，已经开始显现了。

    ③发表在《验光和视觉科学》期刊上的一项研究指出，人们通过手机阅读文本信息或上网时，眼睛会比手里拿着一本书或一张报纸离得更近，这意味着眼睛聚焦手机图文更费劲，更容易导致头痛和双眼疲劳等问题。

    ④长时间使用智能手机，会导致眼部结膜血管充血，甚至出现刺痛、流泪、畏光等症状。而长期低头看手机还会引起颈椎问题，半小时到一个小时的低头就可引起颈部的疲劳，时间长了会引起椎间盘退型性病变、骨质增生，进而压迫血管和神经。此外，长期玩手机还会引起失眠、听力下降、手指肌腱炎等健康问题。

    ⑤因专注于手机引发的各类事故早已不是新闻。研究表明，走路玩手机导致人们左右看的几率减少20%，遭遇交通事故的几率增加43%。因专注于手机而导致的伤害事件近年来明显上升。美国俄亥俄州大学的一项统计显示，2010年有600名行人因看手机而受伤，2016年这个数字增加到1500人。研究学者警告说：如果这一趋势继续发展的话，类似的伤害事件将在未来5年增长一倍。

    ⑥埋头于网络世界，带来的不仅是身体的伤害，还有对人们的精神世界的负面影响。2015年10月，青岛市民张先生带着孩子去父亲家吃晚饭，饭桌上，老人多次想和孙子孙女说说话，但面前的孩子们却一直拿着手机玩，老人受到冷落后，一怒之下摔了盘子离席。

    ⑦有媒体评论称：老人摔盘离席是现代社会生活的一个典型切片，手机引发的各种情感危机，在社会的各个角落里，一再重复上演。沉醉于手机的虚拟空间消解了社会伦理，致使人与人之间的关系变得冷漠、隔阂。“世界上最远的距离不是天涯海角，而是我站在你面前，你却在玩手机。”网上广为流传的这句话，反映了人们对人际交往中手机这个角色的复杂心态。

    ⑧手机虽是生活中不可或缺的一部分，但若不加节制，找回人们对自身的控制力，必然会给生活带来麻烦，致使人际关系退化。有人说，“低头族”所凸现的已不仅仅是一个简单的社会现象，而是我们应该如何处理科技与人类之间的关系的问题。

    ⑨或许，“低头族”的兴起只是人类科技与文明发展的阶段性产物，相信人们终将意识到，移动终端中的虚拟世界无论如何精彩都始终无法代替现实世界的真实美好。科技只能拉近人与人之间的物理距离，而心与心的距离还是需要在“线下”构建。

（有修改）

材料一

前不久，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，该“双减”政策针对以往加重学生作业负担现象，提出要全面压减作业总量和时长，小学一、二年级不布置家庭书面作业，三至六年级书面作业平均完成时间每天不超过60分钟，初中书面作业平均完成时间每天不超过90分钟。其目的是激发学生的兴趣，提高学生的素质，促进学生德、智、体、美、劳全面发展。

材料二

“双减”政策出台后，受访家长的态度调查图。

数据来源：中国青年报社社会调查中心

材料三

“双减”政策的出台，对教师提出了新要求和新挑战。其中最大的挑战是教师如何提高自身专业能力，特别是教学能力、研究能力、评价能力等，从而真正为每一名学生提供适合的教学服务和发展引领。“双减”政策出台，目的是帮助学生提高在校学习效率，丰富阅读和文体活动内容；减少校外培训时间，为学生提供更多的亲子交流机会，促进学生身心健康发展。这是回应社会期盼的新举措 ， 是实实在在的民心工程。

中国传统纹样之云雷纹

①云雷纹是中国传统装饰纹样中最常见的几何纹样之一，在古代各种器物纹饰中占有重要的地位。有猜测说云雷纹脱胎于新石器时代陶器上的涡纹，有延绵不绝、生生不息之意。

②在田自秉所撰写的《中国纹样史》中，对云雷纹有如下的描述：云雷纹，由云纹和雷纹组成。云，《说文》：“山川气也。从雨，云，象云回转形。”雷，《说文》：“阴阳薄动，雷雨生物者也。”即由柔和回旋的线条组成的是云纹，用方折角回旋的线条组成的是雷纹。

③“云纹”的演变和发展十分复杂。到春秋时期，“云纹”出现了简化和物象化特征。秦汉时期的“云纹”形式更为丰富，主要体现在漆器上，纹路以变幻多姿的云气为主体。

④“云纹”发展到唐代，更加写实和具象化，其中多以S形、波浪形等形式构成其骨架，显祥和之气，被称为“祥云”。

⑤唐代以后，“云纹”的用途更广泛。辽代“云纹”波折曲线增多，云尾变长。金、元时期的“云纹”，不仅出现在日用器具上，还出现在建筑构件的装饰上。到了明清时期，“云纹”大量出现在纺织物、瓷器、玉器、硬物类家具等器物上。

⑥同时，“雷纹”也出现了多种变化，商周青铜器上已有“曲折雷纹”“勾连雷纹”等，后来又出现了“方形雷纹”“长方形雷纹”等。青铜器上的“雷纹”，常作连续式排列，部分用金银丝、金银片、绿松石等镶嵌，显得富丽堂皇。

⑦“云雷纹”在构图上通常以四方连续或二方连续式展开，有拍印、压印、刻画、彩绘等表现技法。在粤系铜鼓上，鼓面中心是太阳纹，周围是密布的“云雷纹”，反映了南方民族对太阳和云雷的崇拜。如广西民族博物馆的“101号云雷纹大铜鼓”，鼓面直径约165厘米，残高约64厘米，重299千克，体态硕大厚重。纹饰铸造也相当精细，鼓面中心的太阳纹放射着8道光芒，外圈突起的同心圆弦纹分成5道晕圈。

⑧《论衡》有记：“云雷在天，神于百物。”云雷纹源于自然，表现了原始先民对自然的崇拜和对美好生活的向往。云雷纹在历代文学家、艺术家的千锤百炼下也日趋完美，同时又以它不同时期的独特民族风格陶冶着人们的情操，其美学思想也始终贯穿到中华民族传统文化艺术的各个领域。

(选自“人民网”，有删改)

【材料二】

南国早报南宁讯在自治区文化和旅游创新发展中心的支持下，“数字民乐，乐美广西——AI助力广西民乐传承”展览在广西民族博物馆开展。此次民乐展览以广西全区地图为画布，将马骨胡、天琴、侗族琵琶、壮族会鼓、黄泥鼓、蜂鼓等11种具有广西民族特色的民族乐器置于其上，并在地图中植入互动装置，参馆游客轻触互动按钮，便可欣赏到这些广西特色民乐。此次展览聚焦广西本土特色民族乐器，旨在运用AI科技，让更多人感受广西民乐的魅力。

【材料三】

广西民族博物馆常设展厅

下课时，小语和小文在学校宣传栏前阅读主题为“良好睡眠，健康成长”的板报。

【板报内容】

新闻速递：

光明网讯3月16日，中国睡眠研究会在中国科协会堂发布2024世界睡眠日中国年度主题：健康睡眠，人人共享。该主题旨在引导民众认识健康睡眠的重要性，并鼓励大家积极采取措施改善睡眠质量，共同创建一个有利于睡眠的社会环境。今年3月21日是世界睡眠日引入我国的第21个主题宣传日，届时将启动全国大型睡眠科普活动。

关注学生睡眠：

2021年教育部发布的《关于进一步加强中小学生睡眠管理工作的通知》明确提出：初中生就寝时间一般不晚于22：00.

以下是某初中对学生睡眠状况进行的调查统计：

【对话内容】

小语：小文，原来还有“世界睡眠日”！你看，光明网这则新闻讲的是①{#blank#}1{#/blank#}（用一句话概括新闻内容，不超过30字）

小文：是啊，睡眠非小事，关系着我们能否健康成长。某初中学校对学生睡眠状况的调查统计告诉我们②{#blank#}2{#/blank#}。（写出探究结果）

小语：睡眠真的很重要，但是中考将至，我总感到时间不够用，经常熬夜，睡眠不足，影响了白天的学习效果。我该怎么办？

小文：③{#blank#}3{#/blank#}。（向小语提出两条具体建议）