中国首颗碳卫星12月下旬升空，将揭秘全球二氧化碳排放的秘密

近期我国将会发射一颗全球二氧化碳监测科学实验卫星,这颗卫星将用慧眼一探全球二氧化碳变化的秘密,帮助科学家们对人类碳排放进行动态监测,给碳排放的收支情况算一笔账。

再过不久，地球上空，将多一位“中国”国籍的“地球体检师”。

它是我国首颗碳卫星，全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”。升空工作之后，它将一探全球二氧化碳分布的秘密。

而这个“秘密”，可能是解锁全球气候变化原因的钥匙。

当百年不遇的暴雨、千年一遇的洪水频繁出现,当降水丰沛的地方突然连年干旱,当纽约曼哈顿多次遭海水侵袭……气候变化正威胁着人们赖以生存的家园。

这些导致全球气候变化的原因是什么?是否和二氧化碳等温室气体含量的持续上升有关?全球二氧化碳的排放到底增加了多少?科学家们迫切地想要寻找到答案。

我们常听到“温室效应”四个字。全球气候异常，是否就是二氧化碳的“锅”？全球二氧化碳的排放到底增加了多少？

如果我们已经意识到温室气体和人类命运休戚相关，那么对于它，人类就不能只有一本糊涂账。

要算账，就得有明细。为了实现可持续发展，保护人类居住环境，各国纷纷做出二氧化碳减排承诺。到底每个国家每年有多少碳排放？通过数量有限的地面监测站难以获得全球数据。所以，需要一种全球范围区域尺度的二氧化碳的测量手段。除了明细，还得算“总账”。这可以提高人类对全球碳循环机制的认识，从而改进气候变化预测结果的可信度和稳定性。

当今碳循环科学面临的最大问题，就是在洲际、区域和局部尺度上无法观测获取量化的、精度高的碳通量（单位面积上单位时间内碳含量的变化）信息。

于是，一种可以不断在全球尺度上获取高精度通量信息的手段登场——上天！

利用卫星进行全球二氧化碳监测已经成为一种重要手段。发射碳卫星，能填补我国在温室气体监测方面的技术空白。掌握自己的数据，也能提升我国国际话语权——毕竟，以后进行碳交易，不能别人说多少就是多少，咱们自己也要测个清楚。

中科院微小卫星创新研究院工作人员介绍，这颗将于12月下旬升空的碳卫星，由模块化卫星平台、高精度二氧化碳探测仪与云和气溶胶探测仪载荷组成。

怎么个“探”法？原来，大气在太阳光照射下，二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性，碳卫星通过精细测量其光谱吸收线，可以反演出大气二氧化碳浓度。也就是说，一切都能暴露在阳光下。

碳卫星有好几种观测模式。一种是“斜着看”，即“耀斑观测模式”，利用太阳在海面的镜面反射提高信噪比，获取海面上空的二氧化碳数据。一种是“竖着看”，即“天底探测模式”，利用地面的漫反射特性开展地面二氧化碳的观测。因为还要对日定标（利用太阳光作为标准源标定仪器的观测值）、对月定标和对地定标（利用地面高精度测量设备提高数据一致性），再加上多种观测模式交互进行，碳卫星就要不断调整姿势，跳起“太空华尔兹”。这，也被科研人员称为“跳着舞看”。

据中国科学院微小卫星创新研究院专家介绍,虽然各国近年来纷纷做出二氧化碳减排承诺,但到底每个国家每年都有多少碳排放还是一笔糊涂账。因为通过数量有限的地面监测站难以获得全球的数据,所以需要一种全球范围区域尺度的二氧化碳的测量手段。

全球二氧化碳监测科学实验卫星发射后,不仅会明确各国碳收支的明细,还将有助于提高对全球碳循环机制的认识,从而改进气候变化预测结果的可信度和稳定性。

卫星总师尹增山表示,当今碳循环科学面临的最大问题就是在洲际、区域和局部尺度上无法观测获取量化的、精度高的碳通量信息,需要一种可以不断在全球尺度上获取高精度通量的手段。而利用卫星进行全球二氧化碳监测已经成为一种重要手段,现在美、日已经有实验性质的二氧化碳观测卫星。

全球二氧化碳监测科学实验卫星将为科学发展提供数据的支持,为我国今后进行碳交易提供话语权,此外,我国还可以将监测到的数据分享给全球的研究者。”尹增山说。

这颗不简单的卫星究竟长什么样呢?据介绍,它由模块化卫星平台、高精度二氧化碳探测仪与云和气溶胶探测仪载荷组成。由于在大气在太阳光照射下,二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性,所以碳卫星通过精细测量其光谱吸收线,可以反演出大气二氧化碳浓度。

尹增山表示,这颗卫星可以开启多种探测模式,如耀斑观测模式是利用太阳在海面的镜面反射提高信噪比,获取海面上空的二氧化碳数据;天底观测模式是利用地面的漫反射特性开展地面二氧化碳的观测。

碳卫星将每16天对地球进行一次全面体检,分辨率达到2平方公里,检测的数据发送给地面,经过解析和处理可以最终形成不同季节、不同地区排放情况的 “体检报告”。由于利用云和气溶胶探测仪,卫星可以排除云和空气中气溶胶的影响,二氧化碳监测数据会更加准确。

如今已整装待发,即将飞向天域,一探全球的二氧化碳分布,西安同步科技将与您一同期待全球二氧化碳监测科学实验卫星升空成功，现让我们拭目以待!