中國首顆碳衛(wèi)星12月下旬升空，揭秘全球二氧化碳分布

  再過不久，地球上空，將多一位“中國”國籍的“地球體檢師”。

  它是我國首顆碳衛(wèi)星，全稱為“全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星”。升空工作之后，它將一探全球二氧化碳分布的秘密。而這個“秘密”，可能是解鎖全球氣候變化原因的鑰匙。

  我們常聽到“溫室效應”四個字。全球氣候異常，是否就是二氧化碳的“鍋”？全球二氧化碳的排放到底增加了多少？

  如果我們已經意識到溫室氣體和人類命運休戚相關，那么對于它，人類就不能只有一本糊涂賬。

  要算賬，就得有明細。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，保護人類居住環(huán)境，各國紛紛做出二氧化碳減排承諾。到底每個國家每年有多少碳排放？通過數(shù)量有限的地面監(jiān)測站難以獲得全球數(shù)據(jù)。所以，需要一種全球范圍區(qū)域尺度的二氧化碳的測量手段。除了明細，還得算“總賬”。這可以提高人類對全球碳循環(huán)機制的認識，從而改進氣候變化預測結果的可信度和穩(wěn)定性。

  當今碳循環(huán)科學面臨的最大問題，就是在洲際、區(qū)域和局部尺度上無法觀測獲取量化的、精度高的碳通量（單位面積上單位時間內碳含量的變化）信息。

  于是，一種可以不斷在全球尺度上獲取高精度通量信息的手段登場——上天！

利用衛(wèi)星進行全球二氧化碳監(jiān)測已經成為一種重要手段。發(fā)射碳衛(wèi)星，能填補我國在溫室氣體監(jiān)測方面的技術空白。掌握自己的數(shù)據(jù)，也能提升我國國際話語權——畢竟，以后進行碳交易，不能別人說多少就是多少，咱們自己也要測個清楚。

中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院工作人員介紹，這顆將于12月下旬升空的碳衛(wèi)星，由模塊化衛(wèi)星平臺、高精度二氧化碳探測儀與云和氣溶膠探測儀載荷組成。

  怎么個“探”法？原來，大氣在太陽光照射下，二氧化碳分子會呈現(xiàn)光譜吸收特性，碳衛(wèi)星通過精細測量其光譜吸收線，可以反演出大氣二氧化碳濃度。也就是說，一切都能暴露在陽光下。

  碳衛(wèi)星有好幾種觀測模式。一種是“斜著看”，即“耀斑觀測模式”，利用太陽在海面的鏡面反射提高信噪比，獲取海面上空的二氧化碳數(shù)據(jù)。一種是“豎著看”，即“天底探測模式”，利用地面的漫反射特性開展地面二氧化碳的觀測。因為還要對日定標（利用太陽光作為標準源標定儀器的觀測值）、對月定標和對地定標（利用地面高精度測量設備提高數(shù)據(jù)一致性），再加上多種觀測模式交互進行，碳衛(wèi)星就要不斷調整姿勢，跳起“太空華爾茲”。這，也被科研人員稱為“跳著舞看”。

  每16天，碳衛(wèi)星就會對地球進行一次全面體檢。檢測數(shù)據(jù)被發(fā)送給地面，經過解析和處理后，就可以最終形成不同季節(jié)、不同地區(qū)排放情況的“體檢報告”啦。