环境科普丨世界首颗激光二氧化碳探测卫星！中国成功发射大气环境监测卫星

该卫星将在国际上首次实现CO₂的主动激光探测和大气细颗粒物的主被动结合探测，能够对气态污染物、云和气溶胶以及水生态、自然生态等环境要素进行大范围、全天时综合监测，同时可支撑开展气象、农业农村等行业的遥感监测应用工作。

大气环境监测卫星运行于705km的太阳同步轨道，星上搭载了大气探测激光雷达、高精度偏振扫描仪、多角度偏振成像仪、紫外高光谱大气成分探测仪及宽幅成像光谱仪等5台有效载荷，整星重量约2.8吨，设计寿命8年。其中，大气探测激光雷达在国际上首次采用双体制激光技术探测气溶胶和CO₂，通过主动方式对大气CO₂柱总量进行精细化探测，获取大范围、高精度的CO₂浓度变化信息和气溶胶散射系数廓线、消光系数廓线、光学厚度、边界层高度等垂直分布信息，弥补以往被动观测的不足。高精度偏振扫描仪与多角度偏振成像仪联合观测可获取云和气溶胶多个角度的偏振信息，用于反演全球大气气溶胶和云的时空分布信息，观测幅宽大于1800km，此外，还可通过与大气探测激光雷达载荷的协同观测与应用，实现近地表细颗粒物的定量探测。紫外高光谱大气成分探测仪可获取O₃、NO₂和SO₂等气态污染物浓度信息，幅宽大于2300km，具备每天一次的全球覆盖能力。宽幅成像光谱仪可获取光谱范围从可见光至长波红外（0.415-12μm）的陆表和大气多光谱信息，观测幅宽大于2300km，空间分辨率最高可达75m。

图3 操作人员为大气环境监测卫星扣整流罩

大气环境监测卫星的成功发射，将进一步提升我国的CO₂和大气污染物遥感监测能力。在应对全球气候变化方面，首次实现全球范围CO₂的主动激光高精度、全天时探测，探测精度达到国际领先水平，可为CO₂分布和应对气候变化提供精准的遥感数据支撑；在大气环境遥感监测方面，具备对全球细颗粒物（PM_2.5）、气态污染物、云和气溶胶的定量化遥感监测以及对工业排放、生物质燃烧等大气污染源的大范围、高动态遥感监测能力，可为我国大气污染防治和空气质量预报提供数据和技术支撑；在水环境遥感监测方面，可实现内陆大型水体水华、水质、水生植被以及近海海域赤潮、溢油、水质等的定量化遥感监测；在自然生态遥感监测方面，可实现生态系统关键参数的定量化遥感反演，为全国和区域生态环境状况调查与评估等业务提供重要数据支撑。

图4 大气环境监监测卫星试验队

大气环境监测卫星的成功发射，将为落实“精准治污、科学治污、依法治污”、支撑深入打好污染防治攻坚战、实现减污降碳协同增效提供重要数据支撑。“十四五”期间，生态环境部还将牵头组织研制发射高精度温室气体综合探测卫星，与大气环境监测卫星组网观测，进一步提升全球主要温室气体和大气污染物遥感监测能力，为支撑国家“双碳”战略、应对全球气候变化提供遥感监测数据支撑。