記者從中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院（以下簡稱空天院）獲悉，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對外發(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(chǎn)品（CARE）。這是我國構建的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(nóng)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意義和應用價值。
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(qū)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。
胡斯勒圖指出，傳統(tǒng)的地表太陽輻射遙感數(shù)據(jù)存在一系列缺陷，如時空分辨率不足、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(nóng)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，尤其是以國產(chǎn)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。
云及氣溶膠是影響地表太陽輻射的重要因素，該研究團隊通過近十年的努力，攻克了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)展了物理模型和人工智能模型相結(jié)合的新技術，研發(fā)了亞太地區(qū)太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)，并利用我國風云四號和日本氣象局葵花8/9號靜止氣象衛(wèi)星觀測資料構建了高時空分辨率遙感產(chǎn)品集，空間分辨率為1至5千米，觀測頻率為10至15分鐘，實現(xiàn)了高精度、高頻次、精細化、近實時的地表太陽輻射監(jiān)測能力。
石崇介紹，太陽輻射近實時遙感監(jiān)測系統(tǒng)可以提供12種地表太陽輻射數(shù)據(jù)產(chǎn)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。相比國際同類衛(wèi)星遙感產(chǎn)品或再分析資料，該產(chǎn)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。
該成果由研究團隊聯(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、日本宇宙航空研究開發(fā)機構、日本東海大學、英國氣象局等國內(nèi)外研究機構完成，并在大氣科學領域頂級期刊、美國氣象學會旗艦雜志《美國氣象學會公報》（BAMS）發(fā)表題為“基于葵花8/9及風云四衛(wèi)星系列的地表太陽輻射組分遙感”的學術論文。（趙竹青）
