我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星深冬寒夜

深冬寒夜，中国科学院大气物理研究所2号楼816办公室灯火通明。
杨东旭副研究员带领课题组一直在忙——利用我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星（碳卫星）取得的观测数据，他们在分析计算全球碳汇和碳排放时空分布的新结果，讨论我国碳汇变化趋势。 “这能够帮助我们了解这颗卫星的优势和不足，以便优化未来卫星的设计” 。
二氧化碳排放是地球变暖的元凶之一。谁排放了二氧化碳？排放了多少？这些二氧化碳又去哪里了？

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全球变暖加剧，南极融冰加剧。
这是科学研究需要回答的问题，是政策制定的科学依据，也是全球气候变化国际谈判中的关键数据——
“碳卫星”能够帮助我们给出答案！
2016年12月22日，它在酒泉成功发射。它带在“身上”的，有我国科研人员自主研发的高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪等探测设备。这一下子，标志着我国在温室气体监测领域达到了先进水平。

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2016年12月22日3时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）发射升空。
有了观测数据只是第一步，接下来是数据的反演——
太阳辐射在大气中是如何传输的？大气散射、吸收有什么特征？中国科学院大气物理研究所的科研团队研制出了中国碳卫星二氧化碳浓度反演算法，高精度模拟，精确地刻画，这些问题，迎刃而解。
正因为有了这样精度优、效率高的算法，全球大气二氧化碳含量的实时变化情况可以真实、客观地反映出来，碳源汇的定量计算与监测也有了依据。
这颗“碳卫星”真是出手不凡：2017年9月，首幅全球二氧化碳分布图问世，平均精度达到2.11ppm；2020年，中科院大气物理所刘毅团队改进了数据质量和反演算法，将数据精度提升到1.5ppm ，并获得陆地生态系统日光诱导叶绿素荧光数据产品；2021年，获取了中国“碳卫星”首个全球碳通量数据集。

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中国碳卫星（TanSat）监测全球碳源汇示意图。大气所供图
“这是一个里程碑式的结果，标志着我国具备了全球碳收支的空间定量监测能力，是国际上继日本、美国之后的第三个具备该技术的国家。 ”杨东旭自豪地说，这颗“碳卫星” ，让我国科技工作者和相关部门能够掌握第一手数据，增加了我国在气候变化全球谈判中的底气。
工作还在继续，正如刘毅所说：“我们希望能与其他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。同时，我国新一代‘碳卫星’的设计与研发已经提上日程。这将助力我国实现‘双碳’目标，也体现了一个大国的担当。作为科研人员，我们深感使命光荣。 ”
（本报采访人员齐芳）
来源：《光明日报》（2022年02月08日01版）
图片：新华网等
责编：王远方
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