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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關鍵核心技術,努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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【科技日報】我國碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)向全球用戶免費開放

2017-11-02 科技日報 付麗麗 盧健
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語音播報

  “中國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星‘風云四號’和首顆全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星(簡稱碳衛(wèi)星)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品將對全球用戶免費開放!”10月24日,在地球觀測組織(GEO)第14屆全會“中國日”活動上,中國代表宣布了這一重大消息。

  當天,碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品率先正式開放共享。至此,中國成為繼日本、美國之后,第三個可以提供碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)的國家。

  氣候學家的主流觀點認為二氧化碳是全球變暖的主要推手,所以準確、實時掌握全球大氣中二氧化碳的濃度變化至關重要?!疤夹l(wèi)星在一定程度上為這個問題提供了解決方案,它可以獲取覆蓋全球的二氧化碳監(jiān)測數(shù)據(jù)?!碧夹l(wèi)星地面應用系統(tǒng)總指揮、國家衛(wèi)星氣象中心副主任張鵬說,目前,碳衛(wèi)星的兩個主要載荷的一級數(shù)據(jù)均可下載,其中高光譜溫室氣體探測儀正是用來觀測二氧化碳的。

  張鵬介紹,碳衛(wèi)星每天在距地球700公里高度的軌道上飛行,一天能跑14到15圈。其二氧化碳監(jiān)測儀每軌能收集到軌道東西向20公里范圍內(nèi)的地球大氣高光譜分辨率信息。如此,碳衛(wèi)星一天能獲取的數(shù)據(jù)大約覆蓋300公里的區(qū)域。

  “理論上講,如果拿到140天左右、2000條軌道的觀測數(shù)據(jù),就能獲取一張無縫隙全球覆蓋的二氧化碳監(jiān)測圖?!睆堸i說,根據(jù)美國同類衛(wèi)星OCO-2的經(jīng)驗,一般積累一年才能提供一套完整的全球二氧化碳監(jiān)測數(shù)據(jù)。

  此次數(shù)據(jù)向國際開放,中方專家團隊期待:如果中、美、日三家碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)能形成互補,或將在一定程度上解決完整數(shù)據(jù)獲取周期長的問題。

  “要將碳衛(wèi)星的全球觀測資料完整無誤地接收下來,需要衛(wèi)星和地面精準‘握手’?!睆堸i說,碳衛(wèi)星有三個地面接收站,瑞典基律納站和兩個國內(nèi)站,尤其是前者,保證了觀測資料“不在衛(wèi)星上過夜”。

  衛(wèi)星接收原始觀測資料無法直接使用,需要進行加工預處理,包括定位、輻射定標等,技術難度極高。以光譜分辨率為例,需要在1納米的范圍內(nèi)設計10個到30個探測通道,對這些通道的數(shù)據(jù)標定出精準的波長。之后,原始數(shù)據(jù)就會“變身”光學信號,成為具有科學意義的一級數(shù)據(jù)。

  這些數(shù)據(jù)提供給科學家,由其反演二氧化碳濃度,“化身”二級數(shù)據(jù);再跟模式結合,得到全球二氧化碳碳源匯分布。這之中,一級資料是關鍵。張鵬介紹,在軌測試的這半年中,他們找到了碳衛(wèi)星與美國OCO-2觀測條件、軌道、區(qū)域完全一樣的一軌,發(fā)現(xiàn)兩顆衛(wèi)星觀測資料的一致性非常好。“這說明,在數(shù)據(jù)質量方面,碳衛(wèi)星與OCO-2是一個量級的?!?/p>

  張鵬介紹,碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)可為我國將來的大氣治理工作提供科學依據(jù)。當前已開放的是碳衛(wèi)星一級資料,資深用戶已經(jīng)可以用來反演二氧化碳信息?!拔覀冋诓粩嗟販y試碳衛(wèi)星的算法和產(chǎn)品,下一步,會推出應用更為廣泛的二級數(shù)據(jù),做出真正的全球二氧化碳分布圖,為應對全球氣候變化作出中國貢獻。”張鵬說。

  (原載于《科技日報》 2017-11-02 01版)

打印 責任編輯:侯茜

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