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無人機給衛(wèi)星打“下手” 二氧化碳大氣監(jiān)測有了立體網(wǎng)絡(luò)
2023年11月10日 08:47:41
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4963
二氧化碳綜合治理是實現(xiàn)“碳中和”“碳達峰”的途徑，而二氧化碳監(jiān)測則是實施二氧化碳綜合治理的基本手段。近年來隨著衛(wèi)星監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，我國逐漸實現(xiàn)了從地面監(jiān)測到航天監(jiān)測的過渡。一整個衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作下，從氣象變化到大氣環(huán)境數(shù)據(jù)均被我們悉數(shù)掌握。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】二氧化碳綜合治理是實現(xiàn)“碳中和”“碳達峰”的途徑，而二氧化碳監(jiān)測則是實施二氧化碳綜合治理的基本手段。近年來隨著衛(wèi)星監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，我國逐漸實現(xiàn)了從地面監(jiān)測到航天監(jiān)測的過渡。一整個衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作下，從氣象變化到大氣環(huán)境數(shù)據(jù)均被我們悉數(shù)掌握。
然而，就二氧化碳監(jiān)測來說，衛(wèi)星系統(tǒng)更適用于宏觀管理，像是城市地區(qū)濃度變化細(xì)節(jié)或者重點行業(yè)的二氧化碳排放情況監(jiān)測仍然存在部分的監(jiān)測疏漏。而如果不對這些細(xì)節(jié)處進行必要的數(shù)據(jù)收集，那么在全球碳收支情況的分析上就會出現(xiàn)紕漏。因此從地區(qū)細(xì)節(jié)著手，建設(shè)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(qū)，人類活動對于碳排放數(shù)據(jù)的影響就愈加嚴(yán)重，相對而言排放強度和復(fù)雜性也均會有顯著提升，因此想要建立完整的二氧化碳監(jiān)測網(wǎng)就需要細(xì)化到城鎮(zhèn)乃至重點企業(yè)的二氧化碳排放監(jiān)測上。
但想要在城市中構(gòu)建這樣一套檢測監(jiān)測系統(tǒng)并不容易，尤其是各地的城市規(guī)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(xué)院大氣物理研究所似乎發(fā)現(xiàn)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(gòu)建地基—無人機協(xié)同碳觀測網(wǎng)絡(luò)(LUCCN)。并且該觀測網(wǎng)絡(luò)成功幫助他們完成了對發(fā)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(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品，尤其在傳感器技術(shù)帶動精密儀器小型化發(fā)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(yīng)用。簡單地說，只要將相關(guān)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(wěn)定的環(huán)境二氧化碳數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，來自中國科學(xué)院大氣物理研究所、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)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(qū)南寧市先后開展了針對城市地區(qū)和重點行業(yè)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(qū)域借助無人機對大氣二氧化碳濃度變化開展密集、高質(zhì)量的連續(xù)探測的可能性。
用無人機給衛(wèi)星打“下手”，對于觀測網(wǎng)絡(luò)的布局有著較為復(fù)雜的要求。據(jù)悉，該觀測網(wǎng)絡(luò)由5臺地基觀測設(shè)備和4臺無人機設(shè)備構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)空—地協(xié)同的溫室氣體原位探測。其中，每臺地基觀測設(shè)備均配備了高精度微型氣象站，結(jié)合高精度的非色散紅外傳感器，能夠?qū)Υ髿舛趸紳舛葘崿F(xiàn)測量、定標(biāo)、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(xù)性、空間覆蓋度、機動性等方面都展示出突出的表現(xiàn)。
總而言之，地基—無人機協(xié)同碳觀測網(wǎng)絡(luò)提供更加完整的二氧化碳分布數(shù)據(jù)，結(jié)合衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)能夠幫助我們更好的觀測二氧化碳產(chǎn)生規(guī)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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