中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院研究團隊發(fā)布地表太陽(yáng)輻射近實(shí)時(shí)遙感監測系統
2023-12-02 09:29:01
來(lái)源：
河南新瑞普測控技術(shù)有限公司
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行業(yè)新聞
太陽(yáng)輻射是指太陽(yáng)以電磁波的形式向外傳遞能量，包括光合有效輻射(PAR)、紫外線(xiàn)-A (UVA)、紫外線(xiàn)-B (UVB)和短波輻射(SWR)。地球所接受到的太陽(yáng)輻射能量雖然僅為太陽(yáng)向宇宙空間放射的總輻射能量的二十二億分之一，但卻是驅動(dòng)地球系統多圈層過(guò)程變化的基本能量來(lái)源，也是地球光熱能的主要來(lái)源。
衛星遙感技術(shù)具有數據連續性強、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，是監測地表太陽(yáng)輻射變化的最有效手段之一。傳統的地表太陽(yáng)輻射遙感數據存在一系列缺陷，如時(shí)空分辨率不足、缺乏太陽(yáng)輻射組分信息、難以區分太陽(yáng)光傳輸方向的直射及散射分量等，很大程度上制約了太陽(yáng)輻射在農業(yè)、生態(tài)、可再生能源、氣象等領(lǐng)域的精細化監測與應用。近年來(lái)，隨著(zhù)衛星探測技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是以國產(chǎn)風(fēng)云四號為代表的新一代靜止衛星的問(wèn)世，因衛星傳感器多光譜、高時(shí)空分辨率的觀(guān)測優(yōu)勢，為地表太陽(yáng)輻射的精細化、近實(shí)時(shí)監測提供了新機遇。
近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院遙感科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究員胡斯勒圖和石崇團隊，發(fā)布地表太陽(yáng)輻射近實(shí)時(shí)遙感監測系統及高時(shí)空分辨率產(chǎn)品(CARE)。這是目前我國構建的國際精度地表太陽(yáng)輻射監測系統，對監測和預估太陽(yáng)能發(fā)電量、輻射能量平衡、農業(yè)估產(chǎn)、人體健康、植被光合作用及固碳等研究具有重要的科學(xué)意義和應用價(jià)值。
該團隊通過(guò)近十年的努力，攻克了大氣不同類(lèi)型云和氣溶膠粒子光散射計算理論和技術(shù)難題，綜合考慮大氣氣體吸收、冰雪覆蓋區地表反射等影響，發(fā)展了物理模型和人工智能模型相結合的新技術(shù)，研發(fā)了亞太地區太陽(yáng)輻射近實(shí)時(shí)遙感監測系統，并利用我國風(fēng)云四號和日本葵花8/9號靜止氣象衛星觀(guān)測資料構建了高時(shí)空分辨率遙感產(chǎn)品集(空間分辨率為1至5千米，觀(guān)測頻率為10至15分鐘)，實(shí)現了高精度、高頻次、精細化、近實(shí)時(shí)的地表太陽(yáng)輻射監測能力。
太陽(yáng)輻射近實(shí)時(shí)遙感監測系統可以提供12種地表太陽(yáng)輻射數據產(chǎn)品，包括太陽(yáng)短波輻射、光合有效輻射、紫外線(xiàn)A輻射、紫外線(xiàn)B輻射以及每個(gè)輻射組分的總輻射、直射及散射分量。相比國際同類(lèi)衛星遙感產(chǎn)品或再分析資料，該產(chǎn)品在時(shí)空分辨率及精度方面均取得顯著(zhù)提升，特別是在監測冰雪覆蓋區和云下太陽(yáng)輻射快速變化區如青藏高原地區，具有顯著(zhù)優(yōu)勢。
相關(guān)研究成果Surface Solar Radiation Compositions Observed from Himawari-8/9 and Fengyun-4 Series于近日發(fā)表在《Bulletin of the American Meteorological Society(美國氣象學(xué)會(huì )公報)》上。
地表太陽(yáng)輻射近實(shí)時(shí)遙感監測系統及遙感產(chǎn)品已在該團隊開(kāi)發(fā)的云遙感、大氣輻射和再生能源(CARE)網(wǎng)站上發(fā)布共享。
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