我國碳衛星數據向全球用戶(hù)免費開(kāi)放

“中國新一代靜止軌道氣象衛星‘風(fēng)云四號’和首顆全球二氧化碳監測科學(xué)實(shí)驗衛星(簡(jiǎn)稱(chēng)碳衛星)的數據產(chǎn)品將對全球用戶(hù)免費開(kāi)放！”10月24日，在地球觀(guān)測組織(GEO)第14屆全會(huì )“中國日”活動(dòng)上，中國代表宣布了這一重大消息。

當天，碳衛星數據產(chǎn)品率先正式開(kāi)放共享。至此，中國成為繼日本、美國之后，第三個(gè)可以提供碳衛星數據的國家。

氣候學(xué)家的主流觀(guān)點(diǎn)認為二氧化碳是全球變暖的主要推手，所以準確、實(shí)時(shí)掌握全球大氣中二氧化碳的濃度變化至關(guān)重要。“碳衛星在一定程度上為這個(gè)問(wèn)題提供了解決方案，它可以獲取覆蓋全球的二氧化碳監測數據。”碳衛星地面應用系統總指揮、國家衛星氣象中心副主任張鵬說(shuō)，目前，碳衛星的兩個(gè)主要載荷的一級數據均可下載，其中高光譜溫室氣體探測儀正是用來(lái)觀(guān)測二氧化碳的。

張鵬介紹，碳衛星每天在距地球700公里高度的軌道上飛行，一天能跑14到15圈。其二氧化碳監測儀每軌能收集到軌道東西向20公里范圍內的地球大氣高光譜分辨率信息。如此，碳衛星一天能獲取的數據大約覆蓋300公里的區域。

“理論上講，如果拿到140天左右、2000條軌道的觀(guān)測數據，就能獲取一張無(wú)縫隙全球覆蓋的二氧化碳監測圖。”張鵬說(shuō)，根據美國同類(lèi)衛星OCO-2的經(jīng)驗，一般積累一年才能提供一套完整的全球二氧化碳監測數據。

此次數據向國際開(kāi)放，中方專(zhuān)家團隊期待：如果中、美、日三家碳衛星數據能形成互補，或將在一定程度上解決完整數據獲取周期長(cháng)的問(wèn)題。

“要將碳衛星的全球觀(guān)測資料完整無(wú)誤地接收下來(lái)，需要衛星和地面精準‘握手’。”張鵬說(shuō)，碳衛星有三個(gè)地面接收站，瑞典基律納站和兩個(gè)國內站，尤其是前者，保證了觀(guān)測資料“不在衛星上過(guò)夜”。

衛星接收原始觀(guān)測資料無(wú)法直接使用，需要進(jìn)行加工預處理，包括定位、輻射定標等，技術(shù)難度極高。以光譜分辨率為例，需要在1納米的范圍內設計10個(gè)到30個(gè)探測通道，對這些通道的數據標定出精準的波長(cháng)。之后，原始數據就會(huì )“變身”光學(xué)信號，成為具有科學(xué)意義的一級數據。

這些數據提供給科學(xué)家，由其反演二氧化碳濃度，“化身”二級數據；再跟模式結合，得到全球二氧化碳碳源匯分布。這之中，一級資料是關(guān)鍵。張鵬介紹，在軌測試的這半年中，他們找到了碳衛星與美國OCO-2觀(guān)測條件、軌道、區域完全一樣的一軌，發(fā)現兩顆衛星觀(guān)測資料的一致性非常好。“這說(shuō)明，在數據質(zhì)量方面，碳衛星與OCO-2是一個(gè)量級的。”

張鵬介紹，碳衛星數據可為我國將來(lái)的大氣治理工作提供科學(xué)依據。當前已開(kāi)放的是碳衛星一級資料，資深用戶(hù)已經(jīng)可以用來(lái)反演二氧化碳信息。“我們正在不斷地測試碳衛星的算法和產(chǎn)品，下一步，會(huì )推出應用更為廣泛的二級數據，做出真正的全球二氧化碳分布圖，為應對全球氣候變化作出中國貢獻。”張鵬說(shuō)。