2022年8月4日，我國首顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該衛(wèi)星將持續(xù)開展碳儲量監(jiān)測、生態(tài)資源詳查、國家重大生態(tài)工程監(jiān)測評價等遙感監(jiān)測工作，為我國實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)提供重要支撐。
“句芒號”運行至今已一月有余，它究竟如何在雙碳工作中發(fā)揮作用？相比傳統(tǒng)的碳監(jiān)測又有哪些優(yōu)勢呢？今天讓我們共同走近“句芒號”，看看跨領(lǐng)域的前沿科技如何為雙碳工作提供助力。
“句芒號”是什么？
“句芒號”衛(wèi)星是一顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星，也是世界首顆森林碳匯主被動聯(lián)合觀測的遙感衛(wèi)星，其名稱系國家航天局面向社會公開征集而來。句芒（gōu máng）是中國古代民間神話中的木神、春神，司掌樹木的發(fā)芽生長，象征對自然環(huán)境的敬畏與責(zé)任。以“句芒”為名，讓這顆全新服役的衛(wèi)星增添了一抹浪漫色彩。
“句芒號”模擬圖
“句芒號”運行于高度為506公里、傾角97.4度的太陽同步軌道，專注森林碳匯監(jiān)測，配置了多波束激光雷達(dá)、多角度多光譜相機(jī)、超光譜探測儀、多角度偏振成像儀4種載荷，通過激光、多角度、多光譜、超光譜、偏振等綜合遙感手段，實現(xiàn)植被生物量、大氣氣溶膠、植被葉綠素?zé)晒獾纫氐奶綔y和測量。衛(wèi)星在軌運行后，可以提高碳匯計量的效率和精度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人工碳匯計量手段。通過與此前發(fā)射的大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星協(xié)同合作，“句芒號”衛(wèi)星還能夠開展全球碳源和碳匯的科學(xué)監(jiān)測評估，極大提升我國在雙碳領(lǐng)域的監(jiān)測能力和話語權(quán)。
為什么要建設(shè)“句芒號”？
事實上，“句芒號”并非我國第一顆應(yīng)用于碳監(jiān)測領(lǐng)域的衛(wèi)星。早在2016年12月22日，我國就已發(fā)射國內(nèi)首顆全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實驗衛(wèi)星 TanSat（簡稱“碳衛(wèi)星”），并于次年1月獲取首批觀測數(shù)據(jù)，成為國際上繼日本 GOSAT 和美國 OCO-2后，第三顆具有高精度溫室氣體探測能力的衛(wèi)星。
“碳衛(wèi)星”獲取的第一幅全球二氧化碳分布圖
從“碳衛(wèi)星”到“句芒號”，為何我國要專門建設(shè)用于碳監(jiān)測領(lǐng)域的衛(wèi)星呢？我們都知道，實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的前提是完成對碳的觀測評估，也就是我們通常所說的“碳計量”，而“碳計量”可以分為“自下而上”和“自上而下”兩種方式。
“自下而上”即聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提出的碳排放計算方法“清單法”，比如通過統(tǒng)計工廠中每一道工序、每一種能耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量來核算工廠碳排放，或者觀測樹木的生長來計算其碳吸收，然而“清單法”適用于小范圍的碳計量，在大尺度的預(yù)測上可能會有很大偏差，而且受限于統(tǒng)計資料和碳排放因子更新頻率，難以捕捉排放源的動態(tài)變化。“自上而下”則是利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行觀測，基于大氣觀測的溫室氣體濃度和氣象場資料，通過數(shù)據(jù)同化方法估算區(qū)域源匯及變化狀況，具有方法統(tǒng)一、覆蓋全面、時空連續(xù)等優(yōu)勢，尤其在碳源和碳匯的全球盤點中作用重大。
因此，“句芒號”等衛(wèi)星可以與“清單法”形成輔助、補(bǔ)充和校驗，大幅度提升碳監(jiān)測的效率和準(zhǔn)確度。目前，我國的“碳衛(wèi)星”已經(jīng)停止運行，“句芒號”作為其“接班人”，在我國的“碳達(dá)峰、碳中和”進(jìn)程中無疑將扮演重要角色。
“句芒號”能為我們帶來什么？
2015年10月，國家發(fā)展改革委、財政部、國防科工局聯(lián)合印發(fā)了《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》，“句芒號”正是依據(jù)該《規(guī)劃》建設(shè)的遙感衛(wèi)星。
據(jù)悉，“句芒號”作為在一代“碳衛(wèi)星”基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的探索，后續(xù)將廣泛應(yīng)用于陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測、陸地生態(tài)和資源調(diào)查監(jiān)測、國家重大生態(tài)工程監(jiān)測評價、大氣環(huán)境監(jiān)測和氣候變化中氣溶膠作用研究等工作，還將服務(wù)高程控制點獲取、災(zāi)害監(jiān)測評估、農(nóng)情遙感監(jiān)測等需求，顯著提高我國陸地遙感定量化水平。
近年來，衛(wèi)星遙感技術(shù)在碳監(jiān)測領(lǐng)域已經(jīng)得到越來越廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。國際衛(wèi)星對地觀測委員會（CEOS）明確提出，在2025年形成星座業(yè)務(wù)化運行，以支撐2028年第二次全球碳盤點；世界氣象組織（WMO）正在積極推進(jìn)全球溫室氣體綜合信息系系統(tǒng)（IG3IS）計劃，旨在結(jié)合全球大氣觀測結(jié)果和反演模式，更加有效地評估全球和區(qū)域碳源匯及變化；聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）也將二氧化碳濃度觀測作為碳排放清單估算的重要驗證手段。
我國在碳監(jiān)測領(lǐng)域的衛(wèi)星應(yīng)用方面具有良好的技術(shù)和理論基礎(chǔ)，可以充分發(fā)揮空間探測優(yōu)勢，從而大幅度降低國家排放清單報告的不確定性，為我國的節(jié)能降碳策略提供及時可量化的科學(xué)依據(jù)。
聯(lián)系我們
服務(wù)熱線：4001-523-588
電話總機(jī)：0571-86070728
公司網(wǎng)站：www.zdpowertech.com
浙達(dá)能源
雙碳科技