中国成第3个可提供碳卫星数据国家 向全球免费开放
来源：科技日报 日期:2017-11-02
“中国新一代静止轨道气象卫星‘风云四号’和首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称碳卫星)的数据产品将对全球用户免费开放!”10月24日，在地球观测组织(GEO)第14届全会“中国日”活动上，中国代表宣布了这一重大消息。
当天，碳卫星数据产品率先正式开放共享。至此，中国成为继日本、美国之后，第三个可以提供碳卫星数据的国家。
气候学家的主流观点认为二氧化碳是全球变暖的主要推手，所以准确、实时掌握全球大气中二氧化碳的浓度变化至关重要。“碳卫星在一定程度上为这个问题提供了解决方案，它可以获取覆盖全球的二氧化碳监测数据。”碳卫星地面应用系统总指挥、国家卫星气象中心副主任张鹏说，目前，碳卫星的两个主要载荷的一级数据均可下载，其中高光谱温室气体探测仪正是用来观测二氧化碳的。
张鹏介绍，碳卫星每天在距地球700公里高度的轨道上飞行，一天能跑14到15圈。其二氧化碳监测仪每轨能收集到轨道东西向20公里范围内的地球大气高光谱分辨率信息。如此，碳卫星一天能获取的数据大约覆盖300公里的区域。
“理论上讲，如果拿到140天左右、2000条轨道的观测数据，就能获取一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图。”张鹏说，根据美国同类卫星OCO-2的经验，一般积累一年才能提供一套完整的全球二氧化碳监测数据。
此次数据向国际开放，中方专家团队期待：如果中、美、日三家碳卫星数据能形成互补，或将在一定程度上解决完整数据获取周期长的问题。
“要将碳卫星的全球观测资料完整无误地接收下来，需要卫星和地面精准‘握手’。”张鹏说，碳卫星有三个地面接收站，瑞典基律纳站和两个国内站，尤其是前者，保证了观测资料“不在卫星上过夜”。
卫星接收原始观测资料无法直接使用，需要进行加工预处理，包括定位、辐射定标等，技术难度极高。以光谱分辨率为例，需要在1纳米的范围内设计10个到30个探测通道，对这些通道的数据标定出精准的波长。之后，原始数据就会“变身”光学信号，成为具有科学意义的一级数据。
这些数据提供给科学家，由其反演二氧化碳浓度，“化身”二级数据;再跟模式结合，得到全球二氧化碳碳源汇分布。这之中，一级资料是关键。张鹏介绍，在轨测试的这半年中，他们找到了碳卫星与美国OCO-2观测条件、轨道、区域完全一样的一轨，发现两颗卫星观测资料的一致性非常好。“这说明，在数据质量方面，碳卫星与OCO-2是一个量级的。”
张鹏介绍，碳卫星数据可为我国将来的大气治理工作提供科学依据。当前已开放的是碳卫星一级资料，资深用户已经可以用来反演二氧化碳信息。“我们正在不断地测试碳卫星的算法和产品，下一步，会推出应用更为广泛的二级数据，做出真正的全球二氧化碳分布图，为应对全球气候变化作出中国贡献。”张鹏说。
