中新網北京11月30日電 (記者 孫自法)中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院(空天院)11月30日對外宣布，該院遙感科學國家重點實驗室研究員胡斯勒圖和石崇團隊近日面向全球發(fā)布地表太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)及高時空分辨率產品，這標志著中國已構建完成目前國際最高精度地表太陽輻射監(jiān)測系統(tǒng)，對于監(jiān)測和預估太陽能發(fā)電量、輻射能量平衡、農業(yè)估產、人體健康、植被光合作用及固碳等研究，均具有重要的科學意義和應用價值。

地表太陽輻射組分(短波輻射、光合有效輻射、紫外線A輻射、紫外線B輻射)的總輻射、直射及散射分量的空間分布。中國科學院空天院 供圖

胡斯勒圖介紹說，地表太陽輻射是指地球表面接收到的太陽輻射組分(包括紫外線、可見光和紅外線等不同波長的電磁輻射)的總稱，是驅動地球系統(tǒng)多圈層過程變化的基本能量來源。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。

傳統(tǒng)的地表太陽輻射遙感數(shù)據(jù)存在一系列缺陷，包括時空分辨率不足、缺乏太陽輻射組分信息、難以區(qū)分太陽光傳輸方向的直射及散射分量等，很大程度上制約了太陽輻射在農業(yè)、生態(tài)、可再生能源、氣象等領域的精細化監(jiān)測與應用。近年來，隨著衛(wèi)星探測技術的快速發(fā)展，尤其是以中國國產風云四號為代表的新一代靜止衛(wèi)星的問世，因其衛(wèi)星傳感器多光譜、高時空分辨率的觀測優(yōu)勢，為地表太陽輻射的精細化、近實時監(jiān)測提供了新的機遇。

胡斯勒圖指出，針對云及氣溶膠是影響地表太陽輻射的重要因素，研究團隊通過近10年努力，攻克大氣不同類型云和氣溶膠粒子光散射計算理論和技術難題，綜合考慮大氣氣體吸收、冰雪覆蓋區(qū)地表反射等影響，發(fā)展物理模型和人工智能模型相結合的新技術，研發(fā)出亞太地區(qū)太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)，并利用中國風云四號和日本氣象局葵花8/9號靜止氣象衛(wèi)星觀測資料構建高時空分辨率遙感產品集，空間分辨率為1-5千米，觀測頻率為10-15分鐘，實現(xiàn)高精度、高頻次、精細化、近實時的地表太陽輻射監(jiān)測能力。

青藏高原地表太陽輻射遙感監(jiān)測結果優(yōu)于同類產品。中國科學院空天院 供圖

石崇表示，中國科學院空天院大氣云輻射遙感團隊構建的地表太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)，可提供12種地表太陽輻射數(shù)據(jù)產品，包括太陽短波輻射、光合有效輻射、紫外線A輻射、紫外線B輻射以及每個輻射組分的總輻射、直射及散射分量等。相比國際同類衛(wèi)星遙感產品或再分析資料，該產品在時空分辨率及精度方面均取得顯著提升，特別是在監(jiān)測冰雪覆蓋區(qū)和云下太陽輻射快速變化區(qū)如青藏高原地區(qū)，優(yōu)勢尤為明顯。

2023年11月30日的高時空分辨率地表太陽輻射監(jiān)測產品。中國科學院空天院 供圖

據(jù)了解，面向全球發(fā)布地表太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)及高時空分辨率產品這項重要遙感研究應用成果，由中國科學院空天院大氣云輻射遙感團隊聯(lián)合中國科學院國家空間科學中心、國家衛(wèi)星氣象中心、中山大學、中國氣象科學研究院和日本宇宙航空研究開發(fā)機構、日本東海大學、英國氣象局等中外研究機構合作完成，相關學術論文已在國際專業(yè)學術期刊《美國氣象學會公報》上發(fā)表。同時，地表太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)及遙感產品也在該團隊開發(fā)的“云遙感、大氣輻射和再生能源”網站(http://www.slrss.cn/care_zh/)上發(fā)布共享。(完)