【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中科院合肥物質(zhì)院安光所熊偉研究員團(tuán)隊(duì)在大氣主要溫室氣體監(jiān)測(cè)儀(GMI)(我國(guó)目前唯一提供在軌科學(xué)數(shù)據(jù)的被動(dòng)衛(wèi)星載荷)的在軌定標(biāo)和真實(shí)性校驗(yàn)方面開展了系列工作，并取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表在中科院SCI期刊《遙感》上。
 

　　在我國(guó)推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)前提下，碳監(jiān)測(cè)及評(píng)估是需要重點(diǎn)突破的關(guān)鍵技術(shù)之一。第49屆IPCC會(huì)議倡議，世界各國(guó)應(yīng)利用衛(wèi)星遙感觀測(cè)實(shí)現(xiàn)“自上而下”通量計(jì)算對(duì)排放清單進(jìn)行支撐和驗(yàn)證。因?yàn)樾l(wèi)星遙感觀測(cè)具有不受邊界層干擾，區(qū)域覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
 

　　溫室氣體載荷全過程定標(biāo)是保證反演精度的基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)高頻次和大動(dòng)態(tài)范圍定標(biāo)需求，針對(duì)GMI載荷的大視場(chǎng)、非成像、高光譜等特點(diǎn)，施海亮研究員及團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)了全球數(shù)字定標(biāo)場(chǎng)網(wǎng)篩選準(zhǔn)則及定標(biāo)系數(shù)計(jì)算方法，在全球共篩選出11個(gè)定標(biāo)場(chǎng)，對(duì)GMI開展定標(biāo)實(shí)驗(yàn)以確保載荷科學(xué)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明：載荷在軌期間性能變化標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過3%(Remote Sens. 2023, 15(2), 373)。
 

　　現(xiàn)有的溫室氣體真實(shí)性校驗(yàn)主要采用全球碳柱總量觀測(cè)網(wǎng)(TCCON)反演產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證分析，采用的Bruker 125HR傅里葉變換光譜儀設(shè)備昂貴、操作維護(hù)復(fù)雜且有效運(yùn)行站點(diǎn)較少，存在校驗(yàn)頻次低和時(shí)空差異大等多方面不足。為彌補(bǔ)不足，施海亮研究員及團(tuán)隊(duì)成員發(fā)展了一種移動(dòng)式碳柱總量星地校驗(yàn)系統(tǒng)、地基數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和溫室氣體反演算法，對(duì)GMI載荷的真實(shí)性檢驗(yàn)結(jié)果表明：CO2和CH4反演精度分別為1.5ppm和11.3ppb(Remote Sens. 2023, 15(6), 1671)。
 

　　本研究工作得到了中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目，民用航天預(yù)研項(xiàng)目，國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施“十三五”陸地觀測(cè)衛(wèi)星定標(biāo)場(chǎng)網(wǎng)項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)支持。
 

圖1 溫室氣體衛(wèi)星載荷GMI在軌場(chǎng)地定標(biāo)結(jié)果
 

圖2 溫室氣體衛(wèi)星載荷GMI真實(shí)性校驗(yàn)結(jié)果