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作者:楊東旭等 來源:AAS 發布時間:2018/2/6 18:17:40
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科學家獲取中國碳衛星首幅全球二氧化碳分布圖

 

中國科學院大氣物理研究所近期通過地球觀測組織(GEO)年度大會展示了中國碳衛星觀測的首幅全球二氧化碳分布圖,預示著中國碳衛星將為氣候變化的研究提供數據支撐。該成果受到與會的美國航天局(NASA)、日本航天局(JAXA)和歐洲空間局(ESA)等國外研究機構代表的高度關注。 
 
中國碳衛星是十二五期間,由中國科技部立項,中國科學院負責工程總體,中國科學院國家空間科學中心、微小衛星創新研究院、長春光學精密機械與物理研究所、大氣物理研究所和中國氣象局國家衛星氣象中心等多家單位共同承擔的科學實驗衛星計劃,目標是實現全球大氣二氧化碳柱平均干空氣混合比(XCO2,下文簡稱“濃度”)的高精度監測,為碳排放科學研究提供衛星資料。2016年12月22日,中國碳衛星在酒泉衛星發射基地成功發射升空并在軌運行,成為繼日本GOSAT和美國OCO-2后,國際上第三顆具有高精度溫室氣體探測能力的衛星。 
 
大氣物理研究所承擔中國碳衛星二氧化碳濃度反演算法研發、碳源匯同化系統研發和衛星數據的科學應用等工作。其中衛星遙感大氣二氧化碳的主要挑戰是精度要求高,干擾因素多,反演難度大。在國家高技術研究發展計劃(863)“中國碳衛星”和科學院戰略性科技先導專項“碳專項”等項目資助下,大氣物理研究所團隊核心成員楊東旭博士研發了衛星遙感反演算法(Institute of Atmospheric Physics Carbon dioxide retrieval Algorithm for Satellite observation – IAPCAS)。該算法是基于非線性最優估計方法的“全物理”反演算法,需要高精度模擬太陽輻射在大氣中的傳輸過程。算法充分優化了氣溶膠光學性質隨波長的變化以及卷云的連續吸收等特征,顯著降低了系統誤差,提高了反演精度;另一方面發展了快速矢量輻射傳輸計算方法,在保證精度的同時,大幅提高了計算效率;前期的研究表明算法精度已達國際先進水平[1,2]。利用該反演算法解析中國碳衛星觀測數據,獲得了首幅全球二氧化碳分布圖[3]。在4月分布圖中,可以看出春季由于人為排放形成的北半球二氧化碳濃度高、南半球濃度低的特征;其次對比4月和7月分布圖,清晰的顯示出由春入夏北半球二氧化碳濃度降低的趨勢,表明了生態系統隨季節變化的“固碳”作用;同時分布圖也反映出人類活動頻繁地區二氧化碳濃度高的現象。 (來源:中科院大氣物理研究所)
 
論文鏈接:1、2
 
tansat_co2_201704
 
 
tansat_co2_201707
 
圖. 中國科學院大氣物理研究所反演算法獲取的首幅中國碳衛星大氣二氧化碳全球分布圖,(上圖)2017年4月,(下圖)2017年7月。
色標表示大氣二氧化碳柱平均干空氣混合比(XCO2)。 
 
 
 
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