中國自2020年9月提出“碳中和”“碳達(dá)峰”雙碳目標(biāo)以來，如何開展監(jiān)測并逐步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)備受關(guān)注。
來自中國科學(xué)院大氣物理研究所(中科院大氣所)的最新消息說，該所劉毅研究團(tuán)隊(duì)近日在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《大氣科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表最新研究成果論文，介紹“中國第一顆全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——中國碳衛(wèi)星(TanSat)首個(gè)全球碳通量數(shù)據(jù)，助力中國雙碳目標(biāo)和全球盤點(diǎn)行動”透露，基于中國碳衛(wèi)星的大氣二氧化碳含量觀測，研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的碳通量計(jì)算系統(tǒng)，已獲取中國碳衛(wèi)星首個(gè)全球碳通量數(shù)據(jù)集。
劉毅研究員表示，這是一個(gè)里程碑式的結(jié)果，也是整個(gè)中國碳衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)近10年科技攻關(guān)的最終應(yīng)用成果，標(biāo)志中國已具備全球碳收支的空間定量監(jiān)測能力，也是國際上繼日本、美國之后的第三個(gè)具備全球碳收支空間定量碳監(jiān)測技術(shù)的國家。同時(shí)，全球盤點(diǎn)有助于了解溫室氣體減排、增匯等行動對氣候變化趨勢的影響，中國碳衛(wèi)星為全球統(tǒng)一、無偏差的碳收支核算奠定了科技基礎(chǔ)。
論文第一作者、中科院大氣所副研究員楊東旭指出，衛(wèi)星遙感由于特殊的觀測方式，決定了其可以在二氧化碳全球觀測中發(fā)揮較大作用，特別是在全球覆蓋高分辨率的觀測上“看的廣、看的清”。衛(wèi)星遙感觀測和高性能計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的全球碳收支空間定量監(jiān)測能力。
他介紹說，中國碳衛(wèi)星2016年12月下旬成功發(fā)射升空并在軌運(yùn)行，成為國際第三顆溫室氣體衛(wèi)星，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全球大氣二氧化碳柱平均干空氣混合比(即大氣二氧化碳濃度)的高精度監(jiān)測，為碳排放科學(xué)研究提供衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)資料。作為一顆近極地太陽同步軌道衛(wèi)星，中國碳衛(wèi)星飛行高度約700公里，每天繞地球飛行約14圈，搭載有主載荷“高光譜分辨率大氣二氧化碳探測儀”和輔助載荷“云和氣溶膠偏振成像儀”，其中，高光譜分辨率大氣二氧化碳探測儀利用對地球反射的近紅外/短波紅外太陽輻射，對大氣中二氧化碳的含量進(jìn)行探測。
論文通訊作者、中科院大氣所王婧博士強(qiáng)調(diào)，數(shù)據(jù)質(zhì)量特別是觀測精度，是制約衛(wèi)星數(shù)據(jù)有效應(yīng)用的瓶頸，二氧化碳的衛(wèi)星監(jiān)測精度需求高于0.5%，這在衛(wèi)星大氣成分遙感領(lǐng)域中是非常高的要求。中國碳衛(wèi)星的首幅二氧化碳分布數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星完成在軌測試后，由中科院大氣所依靠自主研發(fā)的反演系統(tǒng)獲取并向全球公開發(fā)布，經(jīng)過科研人員持續(xù)改進(jìn)數(shù)據(jù)質(zhì)量和反演算法，目前其最新一版數(shù)據(jù)產(chǎn)品偏差和探測精度已躋身于全球領(lǐng)先水平。
她說，研究團(tuán)隊(duì)利用中國碳衛(wèi)星觀測資料估算出12個(gè)月(2017年5月至2018年4月)的全球陸地碳凈通量，其結(jié)果與利用日本、美國的碳衛(wèi)星資料的結(jié)果大體一致，這既表明中國首顆碳衛(wèi)星具有全球碳通量監(jiān)測的能力，也為進(jìn)一步使用中國碳衛(wèi)星觀測資料來量化地-氣碳交換的深入研究奠定了基礎(chǔ)。
2020年，中國科技部國家遙感中心和歐洲空間局簽署溫室氣體遙感監(jiān)測合作協(xié)議，推動中國碳衛(wèi)星加入歐洲空間局第三方衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)劃，也表明中國碳衛(wèi)星及其觀測數(shù)據(jù)開始逐步走向世界。
劉毅表示，首顆碳衛(wèi)星已在空間溫室氣體高精度監(jiān)測領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)中國從無到有的第一步，在此基礎(chǔ)上，面向未來的中國新一代天基碳監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)開始，相信中國新一代碳衛(wèi)星具備更全面、更有效的探測能力，將更好地服務(wù)于中國雙碳目標(biāo)的監(jiān)測需求，聯(lián)合其他國家的溫室氣體衛(wèi)星開展協(xié)同觀測，還將共同實(shí)現(xiàn)國際社會的盤點(diǎn)(盤點(diǎn)各國的實(shí)際行動在減緩氣候變化中的貢獻(xiàn))需求，助力人類命運(yùn)共同體實(shí)現(xiàn)“碳中和”。 (記者 孫自法)
關(guān)鍵詞： 碳通量 碳衛(wèi)星 首個(gè) 數(shù)據(jù)集
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