全球二氧化碳監測科學實驗衛星

全球二氧化碳監測科學實驗衛星

全球二氧化碳監測科學實驗衛星,簡稱碳衛星。

碳衛星是由中國自主研製的首顆全球大氣360百科 糾錯反饋

研發背景

為有效掌握全球二氧化碳分布情況,通過863計畫地球觀測與導航技術領域“全球二氧化碳監測科學實驗衛星與套用示範”重大項目立項實施(簡稱“碳衛星”)。由中科院國家空間科學中心負責工程整體;中科院微小衛星創新研究院負責衛星系統,中科院長春光學精密機械與物理研究所研製有效載荷;中國氣象局國家衛星氣象中心負責地面資料接收處理與二氧化碳反演驗證系統的研製、建設和運行。

全球二氧化碳監測科學實驗衛星

負責本次發射任務的長征二號丁運載火箭由中國航天科技集團公司上海航天技術研究院研製。此外,本次任務還搭載發射中科院微小衛星創新研究院自主安排研製的1顆高解析度微納衛星和2顆高光譜微納衛星,有效載荷由中科院光電研究院研製。這是長征系列運載火箭的第243次飛行。

運用原理

本次發射的碳衛星,搭載了一台高光譜與高空間解析度二氧化碳探測儀。這台探測儀的工作原理,是在可見光和近紅外譜段,利用分子吸收譜線探測二氧化碳濃度。

用通俗的話說,就是通過看“顏色”來識別二氧化碳氣體。中科院長春光學精密機械與物理研究所研究員鄭玉權解釋,太陽光經過空氣時,空氣中的二氧化碳分子對許多精細的顏色有了不同程度吸收。通過光學儀器對這些色彩進行非常精準的測量,可以反向推算出二氧化碳分子數量,從而得知大氣中的二氧化碳濃度。

碳衛星上還搭建了”多譜段雲與氣溶膠探測儀”,這台探測儀可以測量雲、大氣顆粒物等輔助信息,為科學家精確反向推演二氧化碳濃度剔除幹擾因素。

發射升空

2016年12月22日3時22分,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將全球二氧化碳監測科學實驗衛星(簡稱“碳衛星”)發射升空。

項目意義

該衛星的成功研製和後續在軌穩定運行,將使我國初步形成針對重點地區乃至全球的大氣二氧化碳濃度監測能力,對充分了解全球碳迴圈過程及其對全球氣候變化的影響具有重要意義,可以提升我國在國際氣候變化方面的話語權。

本次發射的碳衛星作為我國首顆用于監測全球大氣二氧化碳含量的科學實驗衛星,圍繞全球氣候變化這一當今國際社會普遍關心的全球性重大問題,以大氣二氧化碳遙感監測為切入點,利用高光譜與高空間解析度二氧化碳探測儀、多譜段雲與氣溶膠探測儀等探測設備,通過地面資料接收、處理與驗證系統,定期獲取全球二氧化碳分布圖,大氣二氧化碳反演精度將優于4ppm(百萬分比濃度),使我國在大氣二氧化碳監測方面躋身國際前列。

碳衛星實現全球觀測,是衛星平台頻繁調整姿態、“翩翩起舞”的結果。在此過程中,科研人員突破了多項關鍵技術,實現了技術跨越發展。

“碳排放”有了中國資料

提升氣候變化話語權

發射專門的碳衛星,除了用于監測全球二氧化碳的分布狀況,還有國家戰略層面的考慮,在碳排放資料上知己知彼,對提升我國在國際氣候變化方面的話語權具有重要意義。

一直以來,由于技術的原因,西方國家在碳排放的問題上,一直佔據著“資料霸權”的地位。“中國碳排放量被國外研究機構長期高估。”中國科學院院士呂達仁認為,我國的排放因子比國際上認定的大約要低10%至15%。中國科學院副院長丁仲禮院士也指出,工藝設備、節能狀況不同會導致碳排放的差異,例如中國許多鍋爐條件不好,煤不能充分燃燒,如果按照國外採用的煤充分燃燒的排放系數,中國碳排放量就可能被誇大。

“從碳衛星的短期目標來看,發射成功後,我們完全可以給出全世界全年碳分布資料,也可以解釋發達國家、不發達國家各自的碳貢獻。特別是對中國來說,我們可以對全國各個省份、各個城市的碳排放量有詳細的監測和分析,能夠清楚知道哪個省份哪個區域有更多碳排放。”來自中科院長春光機所的衛星載荷研製人員藺超說。

在李加洪看來,碳衛星的發射將填補中國在溫室氣體監測方面的技術空白,使中國掌握第一手的二氧化碳監測資料,監測到的資料還可分享給全球的研究者。也有專家表示,碳衛星不僅可以給各國碳排放的收支情況算一筆賬,評估各個國家是否履行減排承諾,還有助于更快、更高效地發現溫室氣體排放源。這將有利于提升中國應對全球氣候變化的國際話語權。

全球二氧化碳監測科學實驗衛星