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揭秘:我國(guó)首顆碳衛(wèi)星及相關(guān)傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)

作者: 2016年12月23日 來(lái)源:化工儀器在線 瀏覽量:
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12月22日凌晨,我國(guó)成功發(fā)射了一顆全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。這是我國(guó)首顆、全球第三顆專門(mén)用于監(jiān)測(cè)大氣中二氧化碳含量的“嗅碳”衛(wèi)星。 我國(guó)首顆碳衛(wèi)星及相關(guān)傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)    作為專用于測(cè)量

12月22日凌晨,我國(guó)成功發(fā)射了一顆全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。這是我國(guó)首顆、全球第三顆專門(mén)用于監(jiān)測(cè)大氣中二氧化碳含量的“嗅碳”衛(wèi)星。
 我國(guó)首顆碳衛(wèi)星及相關(guān)傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)    作為專用于測(cè)量地球二氧化碳濃度的人造地球衛(wèi)星,這種碳衛(wèi)星測(cè)量精度可達(dá)百萬(wàn)分之一。不過(guò),由于技術(shù)難度極高,目前全球僅有三顆碳衛(wèi)星在太空中工作,分別是觀測(cè)大氣中二氧化碳和甲烷等濃度的日本“呼吸”號(hào)、專門(mén)測(cè)量大氣中二氧化碳濃度的美國(guó)“軌道碳觀測(cè)者2號(hào)”以及我國(guó)新發(fā)射的首顆“嗅碳”衛(wèi)星?!   ∧敲?,為什么要發(fā)射碳衛(wèi)星呢?因?yàn)?,目前科學(xué)界對(duì)二氧化碳排放及相關(guān)問(wèn)題,還有許多不甚清楚的地方,如自然界天然排放的二氧化碳所占比例,這一比例如何變化,以及海洋系統(tǒng)如何吸附二氧化碳等。同時(shí),掌握二氧化碳在各地區(qū)的循環(huán)和分布情況是研究氣候變化不可或缺的?!   ×硗?,近年來(lái),各國(guó)雖紛紛做出二氧化碳減排承諾,但到底每個(gè)國(guó)家每年都有多少碳排放,還是一筆糊涂賬。因?yàn)椋ㄟ^(guò)數(shù)量有限的地面監(jiān)測(cè)站難以獲得全球的數(shù)據(jù),亟需一種全球范圍區(qū)域尺度的二氧化碳的測(cè)量手段。全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射后,不僅會(huì)明確各國(guó)碳收支的明細(xì),還將有助于提高對(duì)全球碳循環(huán)機(jī)制的認(rèn)識(shí),從而改進(jìn)氣候變化預(yù)測(cè)結(jié)果的可信度和穩(wěn)定性?!   ∧敲矗@顆衛(wèi)星究竟長(zhǎng)什么樣呢?據(jù)介紹,它由模塊化衛(wèi)星平臺(tái)、高精度二氧化碳探測(cè)儀與云和氣溶膠探測(cè)儀載荷組成。由于大氣在太陽(yáng)光照射下,二氧化碳分子會(huì)呈現(xiàn)光譜吸收特性,所以,碳衛(wèi)星通過(guò)精細(xì)測(cè)量其光譜吸收線,可以反演出大氣二氧化碳濃度。其中,云和氣溶膠探測(cè)儀則將排除云和空氣中氣溶膠的影響?!   ?009年1月,世界首顆溫室氣體觀測(cè)衛(wèi)星日本“呼吸”號(hào)發(fā)射升空。它長(zhǎng)2米、寬1.8米、高3.7米,重約1.75噸。據(jù)悉,該衛(wèi)星采用了高精度的傳感器,觀測(cè)地球上二氧化碳等溫室氣體濃度?!   ?ldquo;呼吸”號(hào)配備有兩部光學(xué)傳感器,其中一部用于觀測(cè)太陽(yáng)發(fā)射并經(jīng)地表反射的紅外線,以及地表和大氣自身發(fā)出的紅外線。由于紅外線穿過(guò)二氧化碳和甲烷等溫室氣體時(shí),其特定的波長(zhǎng)會(huì)被吸收,“呼吸”號(hào)可據(jù)此推算出大氣中這兩種氣體的濃度。另一部傳感器則用于觀測(cè)導(dǎo)致測(cè)定出現(xiàn)誤差的云層和氣溶膠,以提高溫室氣體觀測(cè)精確度?!   ?ldquo;呼吸”號(hào)能一邊以約100分鐘一周的速度繞地球運(yùn)行,一邊運(yùn)用搭載的高精度溫室氣體監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)全球約5.6萬(wàn)個(gè)觀測(cè)點(diǎn)實(shí)施觀測(cè),每3天就能收集到全部觀測(cè)點(diǎn)的最新數(shù)據(jù)?!   ?014年美國(guó)發(fā)射的“軌道碳觀測(cè)者2號(hào)”碳衛(wèi)星,則采用了3臺(tái)高分辨率光譜儀作為秘密武器。科學(xué)家可通過(guò)這些儀器估算大氣中二氧化碳等物質(zhì)的相對(duì)濃度,以實(shí)現(xiàn)對(duì)地球大氣二氧化碳水平更精確、全面的測(cè)算,并更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)氣候變化?!   ?/span>

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