利用我國首顆全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星（碳衛(wèi)星）取得的觀測數(shù)據(jù)分析計算全球碳匯和碳排放時空分布的新結(jié)果

　　深冬寒夜，中國科學院大氣物理研究所2號樓816辦公室燈火通明。

 

　　楊東旭副研究員帶領(lǐng)課題組一直在忙——利用我國首顆全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星（碳衛(wèi)星）取得的觀測數(shù)據(jù)，他們在分析計算全球碳匯和碳排放時空分布的新結(jié)果，討論我國碳匯變化趨勢。“這能夠幫助我們了解這顆衛(wèi)星的優(yōu)勢和不足，以便優(yōu)化未來衛(wèi)星的設(shè)計”。

 

　　二氧化碳排放是地球變暖的元兇之一。誰排放了二氧化碳？排放了多少？這些二氧化碳又去哪里了？

 

　　這是科學研究需要回答的問題，是政策制定的科學依據(jù)，也是全球氣候變化國際談判中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)——

 

　　“碳衛(wèi)星”能夠幫助我們給出答案！

 

　　2016年12月22日，它在酒泉成功發(fā)射。它帶在“身上”的，有我國科研人員自主研發(fā)的高光譜與高空間分辨率二氧化碳探測儀、多譜段云與氣溶膠探測儀等探測設(shè)備。這一下子，標志著我國在溫室氣體監(jiān)測領(lǐng)域達到了先進水平。

 

　　有了觀測數(shù)據(jù)只是第一步，接下來是數(shù)據(jù)的反演——

 

　　太陽輻射在大氣中是如何傳輸?shù)?？大氣散射、吸收有什么特征？中國科學院大氣物理研究所的科研團隊研制出了中國碳衛(wèi)星二氧化碳濃度反演算法，高精度模擬，精確地刻畫，這些問題，迎刃而解。

 

　　正因為有了這樣精度優(yōu)、效率高的算法，全球大氣二氧化碳含量的實時變化情況可以真實、客觀地反映出來，碳源匯的定量計算與監(jiān)測也有了依據(jù)。

 

　　這顆“碳衛(wèi)星”真是出手不凡：2017年9月，首幅全球二氧化碳分布圖問世，平均精度達到2.11ppm；2020年，中科院大氣物理所劉毅團隊改進了數(shù)據(jù)質(zhì)量和反演算法，將數(shù)據(jù)精度提升到1.5ppm，并獲得陸地生態(tài)系統(tǒng)日光誘導(dǎo)葉綠素熒光數(shù)據(jù)產(chǎn)品；2021年，獲取了中國“碳衛(wèi)星”首個全球碳通量數(shù)據(jù)集。

 

　　“這是一個里程碑式的結(jié)果，標志著我國具備了全球碳收支的空間定量監(jiān)測能力，是國際上繼日本、美國之后的第三個具備該技術(shù)的國家。”楊東旭自豪地說，這顆“碳衛(wèi)星”，讓我國科技工作者和相關(guān)部門能夠掌握第一手數(shù)據(jù)，增加了我國在氣候變化全球談判中的底氣。

 

　　工作還在繼續(xù)，正如劉毅所說：“我們希望能與其他國家合作形成碳衛(wèi)星‘虛擬星座’，聯(lián)合觀測大氣二氧化碳，為全球氣候變化提供更加豐富的監(jiān)測數(shù)據(jù)。同時，我國新一代‘碳衛(wèi)星’的設(shè)計與研發(fā)已經(jīng)提上日程。這將助力我國實現(xiàn)‘雙碳’目標，也體現(xiàn)了一個大國的擔當。作為科研人員，我們深感使命光榮。”