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無(wú)人機(jī)給衛(wèi)星打“下手” 二氧化碳大氣監(jiān)測(cè)有了立體網(wǎng)絡(luò)

2023-11-13 15:22:02來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)閱讀量：1343

　　二氧化碳綜合治理是實(shí)現(xiàn)“碳中和”“碳達(dá)峰”的途徑，而二氧化碳監(jiān)測(cè)則是實(shí)施二氧化碳綜合治理的基本手段。近年來(lái)隨著衛(wèi)星監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，我國(guó)逐漸實(shí)現(xiàn)了從地面監(jiān)測(cè)到航天監(jiān)測(cè)的過(guò)渡。一整個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)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(cè)來(lái)說(shuō)，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(diǎn)行業(yè)的二氧化碳排放情況監(jiān)測(cè)仍然存在部分的監(jiān)測(cè)疏漏。而如果不對(duì)這些細(xì)節(jié)處進(jìn)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(huì)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(cè)體系便尤為重要。

　　但與此同時(shí)，越接近生活區(qū)，人類活動(dòng)對(duì)于碳排放數(shù)據(jù)的影響就愈加嚴(yán)重，相對(duì)而言排放強(qiáng)度和復(fù)雜性也均會(huì)有顯著提升，因此想要建立完整的二氧化碳監(jiān)測(cè)網(wǎng)就需要細(xì)化到城鎮(zhèn)乃至重點(diǎn)企業(yè)的二氧化碳排放監(jiān)測(cè)上。

　　但想要在城市中構(gòu)建這樣一套檢測(cè)監(jiān)測(cè)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(guò)就在最近，中國(guó)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(wú)人機(jī)協(xié)同碳觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(LUCCN)。并且該觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)成功幫助他們完成了對(duì)發(fā)電廠二氧化碳排放進(jìn)行了定性和定量研究。

　　無(wú)人機(jī)是近年來(lái)飛速發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品，尤其在傳感器技術(shù)帶動(dòng)精密儀器小型化發(fā)展趨勢(shì)的影響下，借助無(wú)人機(jī)這一載體，越來(lái)越多的功能有了更加廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要將相關(guān)的二氧化碳觀測(cè)儀器集成到無(wú)人機(jī)中，在通過(guò)固定的站點(diǎn)定時(shí)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)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(lái)自中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院等單位的多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，在廣東省深圳市和廣西壯族自治區(qū)南寧市先后開(kāi)展了針對(duì)城市地區(qū)和重點(diǎn)行業(yè)的溫室氣體地基遙感和無(wú)人機(jī)綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，從而驗(yàn)證了在特定區(qū)域借助無(wú)人機(jī)對(duì)大氣二氧化碳濃度變化開(kāi)展密集、高質(zhì)量的連續(xù)探測(cè)的可能性。

　　用無(wú)人機(jī)給衛(wèi)星打“下手”，對(duì)于觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的布局有著較為復(fù)雜的要求。據(jù)悉，該觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)由5臺(tái)地基觀測(cè)設(shè)備和4臺(tái)無(wú)人機(jī)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(cè)。其中，每臺(tái)地基觀測(cè)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?shí)現(xiàn)測(cè)量、定標(biāo)、量化等一系列流程。此外，無(wú)人機(jī)因?yàn)榭梢源┰皆S多平時(shí)難以涉足的地域，因此在探測(cè)的時(shí)間連續(xù)性、空間覆蓋度、機(jī)動(dòng)性等方面都展示出突出的表現(xiàn)。

　　總而言之，地基—無(wú)人機(jī)協(xié)同碳觀測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)能夠幫助我們更好的觀測(cè)二氧化碳產(chǎn)生規(guī)律，進(jìn)一步幫助我們控制二氧化碳，為進(jìn)一步降低氣候變化對(duì)人類的影響提供有效助力。

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