中国科学院空天信息创新研究院研究团队发布地表太阳辐射近实时遥感监测系统
2023-12-02 09:29:01
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河南新瑞普测控技术有限公司
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太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递能量，包括光合有效辐射(PAR)、紫外线-A (UVA)、紫外线-B (UVB)和短波辐射(SWR)。地球所接受到的太阳辐射能量虽然仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一，但却是驱动地球系统多圈层过程变化的基本能量来源，也是地球光热能的主要来源。
卫星遥感技术具有数据连续性强、覆盖范围广等特点，是监测地表太阳辐射变化的最有效手段之一。传统的地表太阳辐射遥感数据存在一系列缺陷，如时空分辨率不足、缺乏太阳辐射组分信息、难以区分太阳光传输方向的直射及散射分量等，很大程度上制约了太阳辐射在农业、生态、可再生能源、气象等领域的精细化监测与应用。近年来，随着卫星探测技术的快速发展，尤其是以国产风云四号为代表的新一代静止卫星的问世，因卫星传感器多光谱、高时空分辨率的观测优势，为地表太阳辐射的精细化、近实时监测提供了新机遇。
近日，中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室研究员胡斯勒图和石崇团队，发布地表太阳辐射近实时遥感监测系统及高时空分辨率产品(CARE)。这是目前我国构建的国际精度地表太阳辐射监测系统，对监测和预估太阳能发电量、辐射能量平衡、农业估产、人体健康、植被光合作用及固碳等研究具有重要的科学意义和应用价值。
该团队通过近十年的努力，攻克了大气不同类型云和气溶胶粒子光散射计算理论和技术难题，综合考虑大气气体吸收、冰雪覆盖区地表反射等影响，发展了物理模型和人工智能模型相结合的新技术，研发了亚太地区太阳辐射近实时遥感监测系统，并利用我国风云四号和日本葵花8/9号静止气象卫星观测资料构建了高时空分辨率遥感产品集(空间分辨率为1至5千米，观测频率为10至15分钟)，实现了高精度、高频次、精细化、近实时的地表太阳辐射监测能力。
太阳辐射近实时遥感监测系统可以提供12种地表太阳辐射数据产品，包括太阳短波辐射、光合有效辐射、紫外线A辐射、紫外线B辐射以及每个辐射组分的总辐射、直射及散射分量。相比国际同类卫星遥感产品或再分析资料，该产品在时空分辨率及精度方面均取得显著提升，特别是在监测冰雪覆盖区和云下太阳辐射快速变化区如青藏高原地区，具有显著优势。
相关研究成果Surface Solar Radiation Compositions Observed from Himawari-8/9 and Fengyun-4 Series于近日发表在《Bulletin of the American Meteorological Society(美国气象学会公报)》上。
地表太阳辐射近实时遥感监测系统及遥感产品已在该团队开发的云遥感、大气辐射和再生能源(CARE)网站上发布共享。
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