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風云氣象衛星首幅大氣氨氣柱全球分布圖發布
2023年12月07日 09:55:52
來源：化工儀器網 作者：楊 點擊量：8940
中國科學院大氣物理研究所副研究員周敏強和中國氣象局研究員張興贏合作攻關，通過挖掘分析風云氣象極軌衛星上搭載的紅外高光譜大氣探測儀(HIRAS/FY-3D)觀測光譜的特點，探索建立了一套適用于風云衛星氨氣柱濃度的全物理反演算法，并成功獲得風云氣象衛星首幅大氣氨氣柱全球分布圖。
【化工儀器網 行業百態】氨氣(Ammonia)，化學式為NH3，是一種無色、有強烈的刺激氣味的無機化合物。大氣中氨的含量很少，背景值濃度為小于10×10^-6，是大氣中最重要的堿性氣體，在地球生物氮循環中扮演重要角色。隨著工業化進程的加快，包括車輛尾氣的排放、化石燃料的燃燒等生產活動，空氣中氨含量增加，造成氨污染。
氨可與酸性氣體快速反應，生成硫酸銨和硝酸銨等二次氣溶膠，是霧-霾期間大氣細顆粒物PM2.5的主要污染成分。銨鹽氣溶膠還會通過散射影響太陽輻射，從而破壞地球輻射收支平衡，引起地球氣候變化，因此亟需實現對氨氣的全球監測。
然而，傳統的氨氣濃度獲取主要依賴于地面原位觀測，很難滿足氨氣高空間分布的要求，尤其是極地、沙漠、海洋、森林等地的數據獲取困難。紅外高光譜大氣探測儀可以很好地捕捉全球氨氣高值區，例如印度、西非等存在大量氨氣排放的地區，可獲得風云氣象衛星大氣氨氣柱分布圖。我國自主研制的風云三號系列氣象極軌衛星(FY3)從其第四顆星開始(風云三號D星、E星、F星)搭載了紅外高光譜大氣探測儀，為國產衛星實現氨氣全球探測提供了可能。
中國科學院大氣物理研究所副研究員周敏強和中國氣象局研究員張興贏合作攻關，通過挖掘分析風云氣象極軌衛星上搭載的紅外高光譜大氣探測儀(HIRAS/FY-3D)觀測光譜的特點，探索建立了一套適用于風云衛星氨氣柱濃度的全物理反演算法，并成功獲得風云氣象衛星首幅大氣氨氣柱全球分布圖。
為了論證風云衛星氨氣觀測資料的可靠性，他們將HIRAS/FY-3D觀測結果與歐洲Metop-B衛星上搭載的IASI衛星的氨氣反演結果進行比對，并獲得了較好的一致性(R：0.28-0.73)，兩者相差在其反演誤差范圍內。該研究首次實現國產風云極軌衛星氨氣濃度全球探測，證明了風云氣象衛星已經具備了熱紅外高光譜定量探測全球氨氣濃度的能力，對于未來利用國產衛星發展實現對全球微量大氣化學成分的高精度定量遙感監測具有重要指導意義。
來源：中國氣象報社
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