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全球CO2監測科學實驗衛星與應用示范

發布日期:2012年05月10日


工業革命以來,全球溫室氣體排放量持續增加,溫室效應直接威脅著人類的生存和發展,已受到世界各國的普遍關注,然而,氣候問題既是環境問題,也是發展問題,各國在氣候問題上博弈的本質是發展權之爭,誰掌握了監測數據,就擁有了國際話語權,從而取得經濟發展的主導權。目前,大氣二氧化碳數據主要來源于地面監測,難以形成全球覆蓋,多國家都在大力發展二氧化碳探測衛星,以獲取全球監測數據。
    為填補我國在溫室氣體遙感探測方面的空白(為了在全球二氧化碳監測領域發揮作用),"十二五"期間,國家863地球觀測與導航領域啟動了"全球CO2監測科學試驗衛星與應用示范"重大項目,以掌握我國及全球溫室氣體的排放情況,在全球碳經濟的發展和競爭中爭奪先機。該項目以全球氣候變化最重要因子二氧化碳遙感監測為切入點,研制并發射以高光譜CO2探測儀/多通道云與氣溶膠探測儀為主要載荷的全球二氧化碳監測科學實驗衛星。
    該項目以向全球、中國及重點地區的大氣CO2濃度監測提供先進的技術保障為目標,使我國在天基高光譜CO2觀測方面達到國際先進水平。
    該項目的主要研究內容為:
    (一) 全球二氧化碳監測科學實驗衛星總體及平臺研制。
    開展二氧化碳監測科學實驗衛星系統仿真研究,衛星總體設計方案研究,完成天地一體化的衛星任務需求分解、系統配置;開展衛星復合觀測模式研究,包括衛星姿軌控、數傳工作模式等研究;針對載荷和任務的要求,開展大容量數據存儲和數據下傳方法研究等平臺研究。
    (二) 高光譜與空間分辨率CO2探測儀
    研制出滿足衛星總體要求的高信噪比CO2探測載荷,與衛星平臺結合實現天底、耀斑、目標和掩星觀測等符合觀測模式;開展大相對孔徑復雜光學系統設計、加工與集成、大面積衍射光柵設計與制造、高可靠指向反射鏡等關鍵技術研究。
    (三) 多譜段云與氣溶膠探測儀
    作為高光譜CO2探測儀的輔助載荷,提供大氣CO2反演必需的云和氣溶膠探測數據。
    (四) 地面數據處理與CO2反演驗證系統
    建立碳觀測衛星地面接收、數據處理與業務運行系統;建立低級高光譜觀測業務系統,實現對衛星觀測的校正;開展大氣CO2濃度計算方法及衛星反演訂正方法研究;在代表性趨于組織大型野外星地同步觀測實驗,檢驗衛星的監測精度等。通過衛星監測手段及地面反演算法相結合,共同達到CO2反演精度優于4ppm的目標。

附:國內外天基碳監測研究情況:
    2002年,歐洲發射SCIAMACHYon ENVISAT衛星;
    2006年,日本發射GOSAT衛星,官方發布的反演精度為12ppm;
    2011年,美國發射OCO-1衛星,發射失敗;
    2013~2014年,美國將再度發射OCO-2;
    2014~2015年,中國將發射碳衛星;
    2015年,日本將發射GOSAT2衛星;
    2018年,德國計劃發射CarbonSat衛星



 
 
   
 
 
     
 
 
   
 
 
     
 
 
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