“句芒号”:碳汇监测的科技新星
“句芒号”:碳汇监测的科技新星
2022年8月成功发射的“句芒号”卫星,是我国首颗陆地生态系统碳监测卫星,也是全球首颗森林碳汇主被动联合观测的遥感卫星。这颗卫星的投入使用,标志着我国在碳汇监测领域迈出了重要一步,为实现碳达峰、碳中和目标提供了有力的技术支撑。
“句芒号”卫星搭载了多波束激光雷达、多角度多光谱相机、超光谱探测仪和偏振等载荷,可实现植被生物量、叶绿素荧光、气溶胶分布的高精度定量测量。其中最引人注目的是全球首个专为叶绿素荧光探测而设计的超光谱探测仪。叶绿素荧光是植物在太阳光照条件下,由光合中心发射出的光谱信号,能直接反映植物实际光合作用的动态变化,但其信号微弱,通常仅占反射辐射信号的1%到5%。通过创新性的光栅分光技术,“句芒号”超光谱探测仪能够精确捕捉到对人眼不可见的太阳光细微变化。同时,超光谱探测仪对地探测空间分辨率提升至300米,大幅超越国际主流叶绿素荧光产品空间分辨率(数公里),这一突破性技术极大地提升了其精细制图的潜力。
在实际应用中,“句芒号”卫星已经展现出强大的监测能力。例如,在海南岛和塞罕坝地区开展的示范应用中,卫星成功获取了高精度的叶绿素荧光数据,并进一步估算出总初级生产力,为碳汇储量监测提供了关键数据支持。这些数据不仅有助于评估森林生态系统的碳汇能力,还能为国家重大生态工程的实施效果提供科学依据。
与国际上其他国家的碳监测卫星相比,“句芒号”具有明显的技术优势。目前,美国、欧洲和日本等国家和地区虽然也发展了碳监测卫星,但相关技术还只能实现宏观尺度观测,难以对人为碳排放活动进行高时频、高空间分辨率的监测。而“句芒号”通过其先进的载荷配置和技术创新,实现了从宏观到微观的精细监测,为全球碳汇监测开辟了新道路。
“句芒号”卫星的成功研发和应用,不仅提升了我国的森林碳汇监测能力,更为全球植被碳汇监测开辟了新道路。这一突破性技术将为全球植被碳汇监测和生态研究开辟新道路,不仅有利于我国碳中和政策的制定与实施效果的评估,还使我国在建立国际碳汇计量标准、分配国际减排责任以及掌握国际碳交易主导权等方面发挥关键战略优势。