高分五号卫星GMI大气CO_2反演方法

作者：叶函函; 王先华^*; 吴时超; 李超; 李志伟; 施海亮; 熊伟

来源：大气与环境光学学报, 2021, 16(03): 231-238.

• 大气CO_2
• 反演方法
• 空间外差光谱
• 验证

二氧化碳(CO_2)是大气中重要的温室气体,准确掌握大气CO_2的含量及变化可为气候变化预测及环境决策提供支持。为满足气候研究的需求,卫星观测大气CO_2柱平均干空气混合比(XCO_2)的反演精度需优于1%。搭载于高分五号卫星上的大气主要温室气体监测仪GMI (Greenhouse gases monitoring instrument)采用新型的空间外差光谱技术,具有超高光谱分辨率。由于超分辨率卫星观测光谱面临着大气、地表和仪器的综合影响,故根据GMI仪器特征设计了针对性的反演方法,通过光谱信息含量的分析,构建出用于大气CO_2反演的信息谱以及用于背景扣除的参考谱,以此重建观测数据和模拟数据,并采用最优化估计法反演大气XCO_2。该方法具备缓变背景扣除功能,可解决空间外差干涉型光谱的大气CO_2反演问题。利用该反演方法对2018年8月至2019年3月的GMI观测数据开展反演,并采用碳总量观测网12个站点的地面大气CO_2测量结果进行验证。验证结果表明该反演方法可稳定实现GMI卫星观测数据的反演,且GMI大气XCO_2反演精度为0.67%,优于1%的应用需求。

• 单位
  中国科学院合肥物质科学研究院