《依托风云气象卫星等观测资料高精度地表太阳辐射监测系统建成》

  • 来源专题:大气污染防治与碳减排
  • 编译者: 李扬
  • 发布时间:2024-01-17
  • 据中国气象报社报道,2023年10月1日,中国科学院空天信息创新研究院研究团队(以下简称“研究团队”)面向全球发布地表太阳辐射近实时遥感监测系统及高时空分辨率产品(CARE)。这是我国构建的国际最高精度地表太阳辐射监测系统,对于监测和预估太阳能发电量、辐射能量平衡、农业估产、人体健康、植被光合作用及固碳等研究,具有重要的科学意义和应用价值。
    该成果由研究团队联合中国科学院国家空间科学中心、国家卫星气象中心、中山大学、中国气象科学研究院、日本东海大学、英国气象局等国内外机构完成,并在《美国气象学会公报》上发表。
    研究团队攻克了大气不同类型云和气溶胶粒子光散射计算理论和技术难题,综合考虑大气气体吸收、冰雪覆盖区地表反射等影响,发展了物理模型和人工智能模型相结合的新技术,研发了亚太地区太阳辐射近实时遥感监测系统,并利用我国风云四号卫星和日本气象局葵花8/9号静止气象卫星观测资料构建了高时空分辨率遥感产品集,空间分辨率为1千米至5千米,观测频率为10分钟至15分钟,实现了高精度、高频次、精细化、近实时的地表太阳辐射监测能力
    【延伸阅读】地表太阳辐射是指地球表面接收到的太阳辐射组分(包括紫外线、可见光和红外线等不同波长的电磁辐射)的总称,是驱动地球系统多圈层过程变化的基本能量来源。卫星遥感技术具有数据连续性强、覆盖范围广等特点,是监测地表太阳辐射变化的最有效手段之一。
  • 原文来源:https://www.cma.gov.cn/2011xwzx/2011xqxkj/2011xkjdt/202401/t20240103_5987348.html
相关报告
  • 《科学家构建“阳光扫描仪” 精确监测地表太阳辐射变化》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-04-02
    • 记者3月31日从中国科学院空天信息创新研究院获悉,我国科研团队日前牵头构建了多星组网地表太阳辐射观测系统。此系统如同“阳光扫描仪”,可精确监测地表太阳辐射变化,将为清洁能源利用、农业估产、气候变化应对、生命健康等提供精准数据支撑。 此项研究由中国科学院空天信息创新研究院胡斯勒图研究员、石崇研究员等联合国内外多家机构的科研团队共同完成,相关成果论文已在学术期刊《创新》发表。 据介绍,地表太阳辐射是地球表面接收到的太阳辐射组分的总称,包括紫外线、可见光、红外线等不同波长的电磁辐射,是影响气候变化、农业生产和太阳能利用的关键因素。 “卫星遥感技术具有数据连续性强、覆盖范围广等特点,是监测地表太阳辐射变化的最有效手段之一。”胡斯勒图说,团队在2023年已成功研发了地表太阳辐射近实时遥感监测系统,此项研究中,团队在此前基础上整合了国内外多颗新一代地球静止卫星,通过多星组网,实现了近全球尺度的高时空分辨率监测,且探测精度进一步提升。 “目前,系统可提供空间分辨率5公里、观测频次每小时1次的近全球尺度地表太阳辐射监测数据。其中,短波辐射数据将助力太阳能资源的有效利用,光合有效辐射数据可为农业估产、生态碳汇测算等提供新依据,紫外线数据有望应用于公共卫生领域。”胡斯勒图说。
  • 《 为什么气象卫星能预报农作物产量?》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2017-11-29
    •   天气预报影响着我们每个人的生活安排。对于农民来说,气象信息不仅指导出行,对庄稼收成也有重要的实际作用,农作物生长得好不好也可以由气象卫星来预报。   气象卫星是一种人造地球卫星,专门从太空对地球及其大气层进行气象观测。按其轨道的不同,有地球静止气象卫星和极轨气象卫星两种。卫星上载有可见光、红外线、微波等各种遥感仪器,可获得云系分布概貌,还能监测大气层中某些气象要素的分布和变化。例如,云、地面或海面温度、大气温度和大气湿度的垂直分布、风和各种辐射资料。   1988年9月7日,中国发射了第一颗气象卫星——“风云一号”极轨气象卫星。由于卫星上元器件发生故障,它只工作了39天。后来,中国又相继成功发射了多颗极轨气象卫星和多颗地球静止气象卫星(“风云二号”)。2008年5月7日,中国成功发射了“风云三号”气象卫星,它是中国第二代极轨气象卫星,功能和技术更为先进。   早在20世纪80年代初期,国内外科学家就已开始利用美国海洋和大气管理局极轨气象卫星获得的数据对农作物生长进行动态监测,包括农作物病虫害及冻害监测、农作物播种面积测算、农作物单位面积产量的预报等。   不同种类的植物或同一种植物不同品种、不同长势状况和健康程度,具有不同的植物形态和细胞结构,叶绿素和水的含量差别也较大,因此它们对太阳辐射中不同的光谱波段会出现不同的反射率和光谱特征。这就是利用气象卫星预报农作物产量的物理基础。农业气象工作人员根据卫星传感器收集到的地面资料,可以判识耕地上农作物的生长状况,计算出反映农作物生长状况的指数,利用数学统计模型,进而就可以预报出农作物单位面积的产量了。   影响农作物生长和产量高低的因子很多,地形地貌、土壤的湿度和温度、病虫害、气候异常(如发生旱涝灾害)等都是很重要的决定因子。这些环境因子也可以通过气象卫星进行实时监测。1986年,吉林省东辽河流域大暴雨致使洪涝成灾。当时,气象部门利用气象卫星资料测算出了准确的灾区分布和农作物坏死面积,成为气象卫星遥感监测水灾的首例。   但必须指出的是,地面上监测到的资料也很重要,地面上定点和非定点的监测资料是对卫星资料的有力支持,解译卫星遥感资料、建立定量解译标准、组建相关模式都要依据地面监测资料。   气象卫星除了能监测灾害性天气、动态监测农作物生长以外,还能探测森林和草原火灾,分析鱼群活动情况,监测海雾、海冰、冰川、环境污染等。可见,气象卫星真是多才多艺呢。事实上,卫星遥感技术现已广泛应用于军事、工农业生产和科学研究的许多领域,并收到了显著的效果。