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  • 2024-02-29 00:30
  • 来源: 中安在线
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  中安在线 中安新闻客户端讯 记者2月28日从中国科大获悉,近日,中国科大精密机械与精密仪器系张成歆特任副研究员、刘诚教授团队围绕我国首颗碳卫星(TanSat)反演所面临的技术难题,历时五年自主开发了适用于多种观测模式和地表的大气CO2反演技术,首次实现了占全球总表面71%的海洋大气CO2高精度探测。其中,碳卫星天底(nadir)和耀斑(sun-glint)观测模式下的CO2探测精度分别达到了1.28和1.19 ppm,CO2空间覆盖率达到了日本GOSAT卫星的3.5倍,与美国OCO-2卫星的同步观测结果差异在0.16%之内。自主研发的国产碳卫星遥感结果准确性经国际同行专家严格评审,发表于遥感领域国际知名期刊《Remote Sensing of Environment》。

  据悉,超光谱卫星的碳监测技术凭借非接触式、观测范围广、采样频率高、时空连续性强、探测成本低等优势成为了全球大气CO2探测最重要的手段之一。目前,突破国产碳卫星的高精度监测瓶颈是助力我国“双碳”重大战略实施的关键技术。我国首颗碳卫星TanSat是继日本GOSAT和美国OCO-2两颗 “标杆卫星”后全球第三颗“嗅碳”卫星。自2016年12月发射以来,从TanSat一级光谱数据中获取全球尺度高精度CO2浓度产品的研究一直是国内的热点。但此前受限于载荷性能衰减、光谱信噪比不足、海洋区域反照率低等因素,相关的研究成果仅局限于天底模式的陆地观测,而耀斑模式和海洋区域的CO2反演长期处于空白。

  在本研究中,研究团队全面评估了TanSat的在轨仪器特性,完成了一系列关键技术的攻关,研发了针对TanSat光谱特征的在轨波长二次定标修正技术、近红外辐射传输模式修正技术、最优反演配置自适应更新技术、双通道同步遥感反演技术等,解决了TanSat光谱波长偏移、辐亮度偏差、光谱噪声、反演窗口不稳定等问题,有效地提升了光谱质量,大幅度提高了反演的成功率和准确性。同时,团队全面改进和完善了近红外气体反演算法的配置和参数,如构建高时空分辨率的先验气体参考谱数据库、重建高精度太阳辐照度光谱、建立双反演通道多维大气质量因子查找表等。最终,团队首次实现了国产一代碳星多种观测模式下全球CO2的高精度反演工作,反演结果各项性能指标与国际最新一代碳监测卫星产品相当。

  目前,全球首轮“碳盘点”已经开启,作为一个负责任大国,我国担任着重要角色,CO2的全球尺度天基观测的重要性日益凸显出来,这既是重要机遇也是挑战。本研究成果将促进构建独立自主的国产卫星的全球CO2业务监测体系,为顺利完成全球“碳盘点”提供基础数据支撑,助力“碳达峰”和“碳中和”目标的早日实现。下一步,团队将立足下一代国产碳盘点卫星任务,继续深入研究、持续发力。(记者 汪乔)

编辑: 杨杨
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发布于2024-04-15 06:36:20

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