卫星遥感：为实现“双碳”目标贡献力量

2021年10月25日，世界气象组织（WMO）发布了2021年《温室气体公报》。据《公报》显示，CO2的全球平均浓度在2020年达到413.2ppm，是工业化前水平的149%，2019-2020年的CO2浓度年增长率高于2011-2020年的平均水平。

气候变化，是全人类面临的严峻挑战。

△2020年主要温室气体变化趋势

2021年3月，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。

“双碳”目标，是我国向世界做出的庄严承诺，彰显了中国积极应对气候变化、走绿色低碳发展道路、推动全人类共同发展的坚定决心。

卫星遥感：监测CO2的重要手段

△中国碳卫星（TanSat）监测全球碳源汇示意图

在实现“双碳”愿景的过程中，卫星遥感正在成为支持“双碳”的重要工具。 由于其覆盖广、稳定、长时间序列、精度高等特点，卫星遥感在评估“双碳”目标实施效果方面具有独特优势，成为了监测大气CO2的重要手段。

通过卫星遥感实现CO2浓度探测，是基于大气吸收池原理，CO2在近红外和短波红外波段具有吸收能力。太阳辐射的近红外和短波红外部分穿过大气时被CO2分子吸收，形成特有的CO2吸收谱线，这些谱线被卫星遥感器所接收并记录下来，根据谱线的深度和形态，结合高精度辐射传输模拟计算，定量反演大气CO2浓度。

碳监测卫星接连上天，国际主动权竞争日趋激烈

2015年，全球近200个国家达成减碳共识，并签署《巴黎协定》。《协定》中明确提出，自2023年起，每五年进行一次全球盘点，评估各国减排成绩，并对行动不力的国家实施问责。至此， 对碳监测数据的掌握，正式关乎着一个国家的国际主动权。

近年来，全球各个国家针对碳监测卫星的部署愈发积极。2009年，日本发射GOSAT1，成为全球第一颗专门提供温室气体CO2及CH4精确资料的高光谱分辨率卫星，2014年，美国发射了OCO-2碳监测卫星。2019年，美又将OCO-3部署到国际空间站上，与其姊妹碳监测卫星OCO-2协同工作。

△ 已发射的CO2监测卫星参数

而早在2011年，我国也正式立项“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目（中国碳卫星）。2016年12月22日，我国发射首颗二氧化碳观测科学实验卫星TanSat，成为全球第3个可提供碳卫星数据的国家。 2021年，中国科研团队在2016年发射的碳卫星的观测数据基础上，发布了全球碳通量数据集，将全球碳排放总数据把握在自己手中。

△4月16日，全球首颗激光二氧化碳探测卫星发射成功

2021年7月16日，全国碳市场启动仪式在北京、上海、武汉三地同时举办，备受瞩目的全国碳市场正式开始上线交易。根据生态环境部测算，目前，纳入首批碳市场覆盖的企业碳排放量超过40亿吨二氧化碳。 这意味着中国碳市场将成为全球覆盖温室气体排放量规模最大的市场。业内预计，按照目前的碳价水平，到碳达峰的2030年，全国碳市场累计交易额有望达到1000亿元。

在碳市场交易中，碳核算是支撑着大规模碳交易的基础。而碳排放监测的数据，是影响碳核算的一个重要因素 。在碳排放监测中，利用卫星技术，可以监测到海洋上空的二氧化碳含量，与地面观测形成有效互补。通过卫星监测的精准原始数据，可以通过反演算法获取准确的碳排放数据，无论是在国内的碳市场交易还是出海，帮助显而易见。

2023年，是《巴黎协定》规定的第一次全球盘点，各缔约方须按期提供国家排放清单报告。相信卫星遥感技术将成为解决国家排放清单报告的全球数据差距和透明度问题的有力工具，在我国实现“双碳”目标及参与全球“双碳”竞争的过程中发挥至关重要的作用。

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