看风云气象卫星正俯视全球大气氨气污染

  我国科学院大气物理研讨所碳中和研讨中心副研讨员周敏强和我国气象局张兴赢研讨员的团队一同严密协作，依据最优估量理论研发了一套氨气浓度的反演算法，成功应用于风云三号气象卫星（FY—3D）的观测光谱。

  “焚烧、畜禽饲养等人类的出产生活会形成氨气的排放。别看氨气在大气中含量很少，却是大气中最重要的碱性气体，在地球生物氮循环中扮演着重要人物。研讨标明，由氨气生成的PM

  对全球公共健康丢失估值在每年百亿美元。”我国科学院大气物理研讨所碳中和研讨中心副研讨员、硕士研讨生导师周敏强说。

  周敏强和我国气象局张兴赢研讨员的团队一同严密协作，依据最优估量理论研发了一套氨气浓度的反演算法，成功应用于风云三号气象卫星（FY—3D）的观测光谱，获得了风云气象卫星首幅大气中氨气浓度的全球分布图，并与搭载在欧洲METOP—A 卫星上红外大气勘探干涉仪（IASI）的氨气观测效果进行了比较，证明了风云卫星氨气观测材料的可靠性。这项研讨关于未来使用国产卫星开展完成对全球微量大气化学成分的高精度定量遥感监测具有指导意义。 这个效果近期发表于我国科学院主办的SCI Q1学术期刊《Advances in Atmospheric Sciences》上。

  ）是地球大气中一种化学性质生动的微量气体，它可与酸性气体快速反应，生成硫酸铵和硝酸铵等二次气溶胶，是雾

  期间大气细颗粒物PM2.5的首要污染成分。一起，铵盐气溶胶还会经过散射影响太阳辐射，然后损坏地球辐射收支平衡，引起地球气候均匀状况随时刻的改变，因而亟须完成对其的全球监测。“但是以往的地基观测难以满意，尤其是极地、沙漠、海洋、森林等地的数据长时间归于空白状况。”“使用氨气红外波段的特征吸收光谱，能够终究靠遥感的手法进行氨气浓度全球勘探。”周敏强说，跟着红外高光谱勘探技能的开展，欧美相继发射了多颗搭载有高光谱红外观测仪器（如IASI，CrIS）的卫星。我国的风云三号系列气象卫星（FY3）从其第四颗卫星开端（D、E、F）也搭载了红外高光谱大气勘探仪（HIRAS），为国产卫星完成氨气全球勘探供给了或许。

  柱浓度的全物理反演算法。这套理论结合HIRAS载荷的仪器响应函数和观测光谱，经过一系列剖析氨气的红外吸收特性，挑选960—970cm

  作为反演窗口。选用哥白尼大气化学形式效果作为初始值，在反演氨气时进行臭氧、二氧化碳、水汽、地表温度等搅扰参数的同步反演。”“依据开发的反演算法获得了风云3D卫星HIRAS仪器的首幅大气NH3柱全球分布图。”张兴赢和记者说，依据效果得出，HIRAS勘探仪能够很好地捕捉全球NH

  高值区，例如印度、西非、我国东部等存在很多NH3排放的区域。HIRAS与欧洲卫星上搭载的IASI的NH3反演效果具有比较好的一致性（R：0.28—0.73），两者相差在其反演差错范围内。该研讨证明了我国自主研发的风云气象卫星现已具有了定量勘探全球氨气浓度的才能。2020年1月FY—3D/HIRAS卫星观测的全球白日NH3柱总量浓度分布图

  张兴赢指出，当时HIRAS/FY3D在海洋上和高纬度区域还存在反演精度低的问题，这首要是因为在海洋上NH

  信号弱；在高纬度区域地表温度低，热对比度小，导致光谱噪声大。未来研讨者将进一步改进反演算法，引进神经网络算法补偿现有最优估量算法的缺乏，进步反演精度并进步海洋和高纬度区域的有用观测数据。晋级后的算法还将拓宽应用于FY—3E、3F等卫星。[来历：