“碳排放”要有中国数据

掌握全球的二氧化碳分布状况有什么用？科技部国家遥感中心总工程师李加洪说，在碳排放数据上知己知彼，对提升我国在国际气候变化方面的话语权具有重要意义。

全球变暖、极端天气……严峻的气候变化形势面前，减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础，在所有的碳排放量监测手段中，目前只有星载高光谱温室气体探测技术既能对二氧化碳等温室气体浓度进行高精度探测，又能获取全球各区域的气体浓度分布数据。

正因如此，各发达国家纷纷研发专用卫星。由于技术难度极高，目前仅有两颗卫星从太空监视地球温室气体排放：一颗由日本2009年发射（GOSAT），一颗由美国2014年发射（OCO-2）。也是在2015年12月22日，美国NASA公布了首张全球二氧化碳分布图，其中中低纬度部分地区的大气二氧化碳浓度突破了400ppm。

NASA公布的首张全球CO2分布图

李加洪介绍，我国发射的碳卫星通过地面数据接收、处理与验证系统，定期获取全球二氧化碳分布图，使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。

“持家先要有账本，这个‘账本’就是我们自己监测到的碳排放量。” 李加洪说。

“高精尖”未来有望测雾霾

碳卫星上除了搭载二氧化碳探测仪，还有另一件“利器”——多谱段云与气溶胶探测仪。这台探测仪可以测量云、大气颗粒物等辅助信息，为科学家精确反向推演二氧化碳浓度剔除干扰因素。

多谱段云与气溶胶探测仪虽然不是“主角”，但可能会带来许多意想不到的收获。

杨忠东说，多谱段云与气溶胶探测仪能监测大气中的颗粒物，可以帮助气象学家提高天气预报的准确性，并为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑。

研究人员表示，具体如何监测雾霾，要等碳卫星传送回第一份数据后再做分析判断。

此外，碳卫星实现全球观测，是卫星平台频繁调整姿态、“翩翩起舞”的结果。在此过程中，科研人员突破了多项关键技术，实现了技术跨越发展。

碳卫星载荷系统

或与国外合作形成碳卫星“虚拟星座”

碳卫星最终实现全球观测，还需要卫星平台实现灵活的观测模式。二氧化碳探测仪与卫星平台配合，通过主平面天底和耀斑两种主要观测模式，才能对全球陆地和海面路径上二氧化碳的吸收光谱进行精确测量。

为保证在轨获取光谱数据的精度，载荷需要进行对日、对月定标，这也需要卫星平台频繁调整姿态、翩翩起舞。中国碳卫星绝对是地球之上的灵魂舞者。

当然，仅有卫星是远远不能完成使命的，若要实现最终任务目标，需要多个大系统协调配合。在科技部、中国科学院的共同组织下，碳卫星按照航天工程模式，组成了卫星、运载、发射场、测控、应用五大系统。

碳卫星发射运行后，科学数据将依托风云系列地面接收站资源完成数据下传。这些数据并不是直接可用的二氧化碳浓度分布，需要经过气象学家进行高精度的全球二氧化碳分布反演计算，才能最终成为全球二氧化碳观测数据产品并共享发布。

气候问题是全人类共同面对的问题，解决气候问题、监测碳排放也是需要世界各国努力合作的问题。李加洪曾谈到：“做全球二氧化碳监测仅仅一两颗卫星是不够的，我国（碳卫星）是第三颗，欧洲也将碳卫星列入计划。我们希望通过这颗卫星和其他几个国家合作形成碳卫星‘虚拟星座’，联合观测大气二氧化碳，为全球气候变化提供更加丰富的监测数据”。

搭载着我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星的长征二号丁运载火箭点火发射