中国环境监测总站站长：推动二氧化碳排放自动监测技术应用，助力全国碳市场数据质量提升
行业动态2024/9/16 8:48:51
无人机给卫星打“下手”二氧化碳大气监测有了立体网络
来源：化工仪器网编辑：小王2023/11/11 8:53:3886
导读
二氧化碳综合治理是实现“碳中和”“碳达峰”的途径，而二氧化碳监测则是实施二氧化碳综合治理的基本手段。近年来随着卫星监测网络的不断完善，我国逐渐实现了从地面监测到航天监测的过渡。一整个卫星监测系统的协调工作下，从气象变化到大气环境数据均被我们悉数掌握。
二氧化碳综合治理是实现“碳中和”“碳达峰”的途径，而二氧化碳监测则是实施二氧化碳综合治理的基本手段。近年来随着卫星监测网络的不断完善，我国逐渐实现了从地面监测到航天监测的过渡。一整个卫星监测系统的协调工作下，从气象变化到大气环境数据均被我们悉数掌握。
然而，就二氧化碳监测来说，卫星系统更适用于宏观管理，像是城市地区浓度变化细节或者重点行业的二氧化碳排放情况监测仍然存在部分的监测疏漏。而如果不对这些细节处进行必要的数据收集，那么在全球碳收支情况的分析上就会出现纰漏。因此从地区细节着手，建设更加全面的二氧化碳检测体系便尤为重要。
但与此同时，越接近生活区，人类活动对于碳排放数据的影响就愈加严重，相对而言排放强度和复杂性也均会有显著提升，因此想要建立完整的二氧化碳监测网就需要细化到城镇乃至重点企业的二氧化碳排放监测上。
但想要在城市中构建这样一套检测监测系统并不容易，尤其是各地的城市规划不同，因地制宜很难避免成本的上升。不过就在最近，中国科学院大气物理研究所似乎发现了合适的解决方案。该研究所基于低成本中精度温室气体传感器，成功构建地基—无人机协同碳观测网络(LUCCN)。并且该观测网络成功帮助他们完成了对发电厂二氧化碳排放进行了定性和定量研究。
无人机是近年来飞速发展的工业产品，尤其在传感器技术带动精密仪器小型化发展趋势的影响下，借助无人机这一载体，越来越多的功能有了更加广泛的应用。简单地说，只要将相关的二氧化碳观测仪器集成到无人机中，在通过固定的站点定时使用无人机进行“巡逻”，便可以在较低成本的前提下获得稳定的环境二氧化碳数据。
据悉，来自中国科学院大气物理研究所、中国科学院空天信息创新研究院等单位的多个科研团队，在广东省深圳市和广西壮族自治区南宁市先后开展了针对城市地区和重点行业的温室气体地基遥感和无人机综合观测实验，从而验证了在特定区域借助无人机对大气二氧化碳浓度变化开展密集、高质量的连续探测的可能性。
用无人机给卫星打“下手”，对于观测网络的布局有着较为复杂的要求。据悉，该观测网络由5台地基观测设备和4台无人机设备构成，能够实现空—地协同的温室气体原位探测。其中，每台地基观测设备均配备了高精度微型气象站，结合高精度的非色散红外传感器，能够对大气二氧化碳浓度实现测量、定标、量化等一系列流程。此外，无人机因为可以穿越许多平时难以涉足的地域，因此在探测的时间连续性、空间覆盖度、机动性等方面都展示出突出的表现。
总而言之，地基—无人机协同碳观测网络提供更加完整的二氧化碳分布数据，结合卫星的观测数据能够帮助我们更好的观测二氧化碳产生规律，进一步帮助我们控制二氧化碳，为进一步降低气候变化对人类的影响提供有效助力。
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