天博GCB：基于二氧化碳卫星观测的中国陆地碳汇估算：进展与挑战—新闻—科学网

陆地生态体系碳汇是中国实现碳中以及的主要支撑。厘清中国陆地生态体系碳汇的巨细以及漫衍对于在实现碳中以及的战略方针具备主要意思。年夜气反演法是基在年夜气CO2浓度不雅测与年夜气传输模子，并联合报酬源CO2排放清单，评估陆地碳汇的一种主要手腕。今朝，我国高尺度的地面CO2不雅测站点较稀少，是年夜气反演中国陆地生态体系碳出入的瓶颈。正于蓬勃成长的卫星遥感技能可以经由过程卫星平台得到年夜气CO2柱浓度数据，相较在地面站点不雅测，卫星遥感不雅测的空间笼罩率更高，弥补了地面不雅测数据的空白。

中国科学院青藏高原研究所生态体系功效与全世界变迁团队及互助者体系回首了公用在年夜气CO2柱浓度监测的科学试验卫星的成长汗青。从卫星平台、遥感数据处置惩罚以及年夜气反演三个方面，总结了卫星遥感CO2的不雅测近况以及对于中国陆地生态体系碳出入评估的作用，提出将来需要增强研究的问题以及标的目的。

今朝，国际上于轨的重要年夜气CO2科学试验卫星经由过程被动收罗经年夜气以及地表反射的短波红外光谱信息，计较年夜气CO2柱浓度。自2002年，第一个搭载短波红外光谱传感器SCIMACHY的卫星问世以来，日本、美国、中都城接踵发射了本身的年夜气CO2柱浓度监测卫星。跟着卫星以及传感器技能前进，不雅测的准度以及精度不停提高，笼罩规模不停晋升。然而，今朝于轨的CO2卫星的每个月有用不雅测笼罩规模仍不迭全世界地外貌积的2%。我国在2022年4月发射的年夜气情况监测卫星 年夜气一号 ，是全世界首个哄骗激光雷达探测年夜气CO2浓度的卫星，可�첩以将传统的卫星年夜气CO2不雅测扩大到夜间，而且经由过程激光雷达有用减小云以及气溶胶对于年夜气CO2遥感不雅测的影响。

年夜气CO2卫星得到的光谱需经由过程年夜气辐射传输模子，应用特定算法解译成年夜气CO2柱浓度，被称为卫星遥感反演。其产物的精度取决在传感器自身性子、对于响应气体理化性子的熟悉、对于云以及气溶胶的处置惩罚等多个要素。如OCO-2的ACOS卫星遥感反演算法于革新了O2-A带的气体接收截面参数后，提高对于空气品质的估算偏差，提高柱CO2浓度的反演精度；思量平流层气溶胶接收光芒后，显著提高南半球CO2柱浓度的反演精度。

哄骗CO2卫星不雅测以及卫星遥感反演算法得到的年夜气CO2柱浓度，联合年夜气传输模子以及年夜气反演算法，可用在评估陆地碳汇。该研究网络并阐发了10个中国陆地碳汇的年夜气反演成果，相干研究均哄骗OCO-2卫星不雅测以及卫星遥感反演算法ACOS解译得到的CO2柱浓度数据。研究成果注解，差别年夜气反演研究获得的中国陆地碳汇存于很年夜差异。此中，年夜气反演中采纳的年夜气传输模子对于反演成果有较年夜影响。例如，接纳GEOS-Chem模子时，年夜气反演成果会显著高在接纳其他年夜气传输模子的反演成果。此外，差别年夜气反演研究得到的中国陆地碳汇的空间漫衍也存于显著差异。

图1 差别年夜气反演得到中国陆地碳汇巨细及空间漫衍

研究职员以为，将来基在CO2卫星不雅测的中国陆地碳汇估算，需要于卫星设计、卫星以及地面协同不雅测、卫星遥感反演算法、年夜气反演算法等多方面开展事情。多个国度以及机构已经规划发射具备更高不雅测准度以及精度，更年夜笼罩规模的CO2卫星，联合地面不雅测站点，提高监测年夜气CO2浓度的威力；卫星遥感反演算法需要向倏地化、智能化成长，顺应将来倏地处置惩罚更多卫星、更重大数据量、更高准度以及精度的需求；年夜气反演需要应用更高分辩率、更靠得住的年夜气传输模子，研发更进步前辈的年夜气反演技能，提供更正确的陆地碳汇估算结国际互助，逐渐造成一套完整的 自上而下 的区域陆地碳汇监测体系。

图2 基在CO2卫星不雅测的中国陆地碳汇估算的成长标的目的

上述研究结果近期以 Constraining Chinas land carbon sink from emerging satellite CO2 observations: Progress and challenges 为题，揭晓在《Global Change Biology》，中科院青藏高原研究所汪宜龙副研究员为第一作者以及通信作者。研究得到第二次青藏高原综合科学考查研究（2019QZKK0208），国度天然科学基金工程（4200110四、42101090）等资助。

论文信息及链接：

Wang, Y., Tian, X., Chevallier, F., Johnson, M. S., Philip, S., Baker, D. F., Schuh, A. E., Deng, F., Zhang, X., Zhang, L., Zhu, D., Wang, X. (2022). Constraining China s land carbon sink from emerging satellite CO2 observations: Progress and challenges. Global Change Biology, 00,1-9. https://doi.org/10.1111/gcb.16412

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