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我國科學家為地球裝上“陽光掃描儀”
2025年04月02日 13:05:33 來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：6289

3月31日，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院胡斯勒圖研究員、石崇研究員等聯(lián)合國內外多家機構的科研團隊共同牽頭構建了基于國際上最新一代地球靜止衛(wèi)星的多星組網(wǎng)地表太陽輻射觀測（GSNO）系統(tǒng)。

　　地表太陽輻射是地球表面接收到的太陽輻射組分的總稱，包括紫外線、可見光、紅外線等不同波長的電磁輻射，是影響氣候變化、農業(yè)生產和太陽能利用的關鍵因素。衛(wèi)星遙感技術具有數(shù)據(jù)連續(xù)性強、覆蓋范圍廣等特點，是監(jiān)測地表太陽輻射變化的最有效手段之一。
 
　　3月31日，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院胡斯勒圖研究員、石崇研究員等聯(lián)合國內外多家機構的科研團隊共同牽頭構建了基于國際上最新一代地球靜止衛(wèi)星的多星組網(wǎng)地表太陽輻射觀測(GSNO)系統(tǒng)，建立了多源異構衛(wèi)星觀測遙感模型，實現(xiàn)了近全球尺度地表太陽輻射最高時空分辨率的探測能力，并同步提升探測精度。相關研究成果發(fā)表在《創(chuàng)新》。
 
　　新系統(tǒng)如同“陽光掃描儀”，可精確監(jiān)測地表太陽輻射變化，將為清潔能源利用、農業(yè)估產、氣候變化應對、生命健康等提供精準數(shù)據(jù)支撐。
 
　　早在2023年，研究團隊就已經(jīng)成功研發(fā)了地表太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)，此項研究中，團隊在此前基礎上整合了國內外多顆新一代地球靜止衛(wèi)星，通過多星組網(wǎng)，實現(xiàn)了近全球尺度的高時空分辨率監(jiān)測，且探測精度進一步提升。
 
　　通過研究團隊的多年努力，該系統(tǒng)通過多星組網(wǎng)觀測，實現(xiàn)從區(qū)域到近全球觀測的跨越。該系統(tǒng)可同步解析近全球的太陽短波輻射(0.3-3微米)、光合有效輻射(0.4-0.7微米)、紫外線A/B波段及其直射與散射分量。
 
　　目前，GSNO系統(tǒng)可以提供空間分辨率5公里、觀測頻次每小時1次的近全球地表太陽輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)，顯著優(yōu)于美國CERES(100公里、1小時)和歐洲ERA5(25公里、1小時)等權威產品，實現(xiàn)了空間分辨率的數(shù)量級提升，可精細捕捉臺風路徑、青藏高原等局地輻射變化。
 
　　通過對比全球地基實測數(shù)據(jù)，基于GSNO系統(tǒng)的地表太陽輻射數(shù)據(jù)日均誤差為27.48W/m2(每平方米27.48瓦)，其精度高于CERES(日均誤差29.59W/m2)及ERA5(日均誤差35.36W/m2)數(shù)據(jù)，可為局部地區(qū)氣象災害監(jiān)測、光伏電站選址等提供精細化、高精度支持，并為高時空分辨率地球系統(tǒng)模式提供數(shù)據(jù)驅動。
 
　　GSNO系統(tǒng)將助力全球太陽能資源評估，支撐“雙碳”目標下的清潔能源布局，其光合有效輻射數(shù)據(jù)可為糧食估產與生態(tài)碳匯測算提供新依據(jù)，紫外線數(shù)據(jù)模塊有望應用于公共衛(wèi)生領域。
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