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無人機給衛星打“下手” 二氧化碳大氣監測有了立體網絡
2023年11月10日 08:47:41
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：4990
二氧化碳綜合治理是實現“碳中和”“碳達峰”的途徑，而二氧化碳監測則是實施二氧化碳綜合治理的基本手段。近年來隨著衛星監測網絡的不斷完善，我國逐漸實現了從地面監測到航天監測的過渡。一整個衛星監測系統的協調工作下，從氣象變化到大氣環境數據均被我們悉數掌握。
【化工儀器網 行業百態】二氧化碳綜合治理是實現“碳中和”“碳達峰”的途徑，而二氧化碳監測則是實施二氧化碳綜合治理的基本手段。近年來隨著衛星監測網絡的不斷完善，我國逐漸實現了從地面監測到航天監測的過渡。一整個衛星監測系統的協調工作下，從氣象變化到大氣環境數據均被我們悉數掌握。
然而，就二氧化碳監測來說，衛星系統更適用于宏觀管理，像是城市地區濃度變化細節或者重點行業的二氧化碳排放情況監測仍然存在部分的監測疏漏。而如果不對這些細節處進行必要的數據收集，那么在全球碳收支情況的分析上就會出現紕漏。因此從地區細節著手，建設更加全面的二氧化碳檢測體系便尤為重要。
但與此同時，越接近生活區，人類活動對于碳排放數據的影響就愈加嚴重，相對而言排放強度和復雜性也均會有顯著提升，因此想要建立完整的二氧化碳監測網就需要細化到城鎮乃至重點企業的二氧化碳排放監測上。
但想要在城市中構建這樣一套檢測監測系統并不容易，尤其是各地的城市規劃不同，因地制宜很難避免成本的上升。不過就在最近，中國科學院大氣物理研究所似乎發現了合適的解決方案。該研究所基于低成本中精度溫室氣體傳感器，成功構建地基—無人機協同碳觀測網絡(LUCCN)。并且該觀測網絡成功幫助他們完成了對發電廠二氧化碳排放進行了定性和定量研究。
無人機是近年來飛速發展的工業產品，尤其在傳感器技術帶動精密儀器小型化發展趨勢的影響下，借助無人機這一載體，越來越多的功能有了更加廣泛的應用。簡單地說，只要將相關的二氧化碳觀測儀器集成到無人機中，在通過固定的站點定時使用無人機進行“巡邏”，便可以在較低成本的前提下獲得穩定的環境二氧化碳數據。
據悉，來自中國科學院大氣物理研究所、中國科學院空天信息創新研究院等單位的多個科研團隊，在廣東省深圳市和廣西壯族自治區南寧市先后開展了針對城市地區和重點行業的溫室氣體地基遙感和無人機綜合觀測實驗，從而驗證了在特定區域借助無人機對大氣二氧化碳濃度變化開展密集、高質量的連續探測的可能性。
用無人機給衛星打“下手”，對于觀測網絡的布局有著較為復雜的要求。據悉，該觀測網絡由5臺地基觀測設備和4臺無人機設備構成，能夠實現空—地協同的溫室氣體原位探測。其中，每臺地基觀測設備均配備了高精度微型氣象站，結合高精度的非色散紅外傳感器，能夠對大氣二氧化碳濃度實現測量、定標、量化等一系列流程。此外，無人機因為可以穿越許多平時難以涉足的地域，因此在探測的時間連續性、空間覆蓋度、機動性等方面都展示出突出的表現。
總而言之，地基—無人機協同碳觀測網絡提供更加完整的二氧化碳分布數據，結合衛星的觀測數據能夠幫助我們更好的觀測二氧化碳產生規律，進一步幫助我們控制二氧化碳，為進一步降低氣候變化對人類的影響提供有效助力。
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