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我國具備了全球碳收支的空間定量監測能力

2021-08-18 13:15:07 來源：中國科學報

近日，中國科學院大氣物理研究所劉毅研究組聯合中、英多位科學家，在《大氣科學進展》發表研究論文，介紹中國碳衛星首幅全球碳通量數據。研究人員利用先進的碳通量計算系統，獲取了中國碳衛星首個全球碳通量數據集。

這標志著我國具備了全球碳收支的空間定量監測能力，是國際上繼日本、美國之后的第三個具備該技術的國家。

該團隊基于我國第一顆全球二氧化碳監測科學實驗衛星-中國碳衛星（TanSat）的大氣二氧化碳含量觀測，新一代衛星的設計與研發將面向我國雙碳目標的監測需求、國際社會的盤點需求，助力人類命運共同體實現“碳中和”。

二氧化碳是地球大氣的重要組成部分，因其會產生較強的溫室效應，被認為是造成氣候變化的關鍵原因。為減緩二氧化碳過度排放造成的氣候變化，1992年以來，《聯合國氣候變化框架公約》逐步對各國碳排放狀態加強約束。《巴黎協定》提出，2023年起，每五年進行一次全球盤點的計劃，以評估各國的實際行動在減緩氣候變化中的貢獻。

全球盤點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，衛星遙感將在全球統一、無偏差的碳收支核算中發揮重大作用。

隨著大氣探測和模型模擬技術的飛速發展，通過大氣二氧化碳濃度觀測溯源碳排放的方法，被認為是評估溫室氣體減排成果的有效方法。

大氣二氧化碳濃度測量法依賴于觀測和模擬。在觀測方面，衛星遙感由于特殊的觀測地點和方式，可以在二氧化碳全球觀測中發揮較大作用，特別是在全球覆蓋高分辨率的觀測上，能夠做到看得廣、看得清；而模擬則主要是通過大氣輸送模型，利用高性能計算機，模擬出大氣二氧化碳傳輸過程和每一個時刻、每一個地方大氣二氧化碳的含量。

為了觀測大氣中的二氧化碳濃度，在日本和美國成功發射了溫室氣體專用探測衛星之后，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，成為國際第三顆溫室氣體衛星，其目標是實現對全球大氣二氧化碳濃度的高精度監測，為碳排放科學研究提供衛星資料。

這項研究中，研究人員將碳同化系統與全球化學輸送模式相結合，成功同化衛星觀測數值與模擬數值，得到了最接近真實情況的數值。研究結果表明，與先驗通量相比，不確定度減少了30%—50%。

更重要的是，利用中國碳衛星觀測資料，科研人員估算了2017年5月至2018年4月共12個月的全球陸地碳凈通量。估算結果與利用日本GOSAT衛星和美國OCO-2衛星資料的估算結果大體一致。這表明我國首顆碳衛星具有了全球碳通量監測的能力。

標簽：大氣物理研究所氣候變化空間定量監測能力