據悉,“大氣一號”衛星由中國航天科技集團上海航天技術研究院抓總研制,搭載了五臺儀器(大氣探測激光雷達、高精度偏振掃描儀、多角度偏振成像儀、紫外高光譜大氣成分探測儀和寬幅光譜成像儀),將部署在太陽同步軌道,實現PM2.5等細顆粒物污染監測,二氧化氮、二氧化硫、臭氧等污染氣體監測,以及二氧化碳柱濃度監測。
據了解,PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,產生來源主要是汽車尾氣、工業生產以及日常發電。生態環境部此前表示,未來我國大氣污染防治將重點聚焦PM2.5和臭氧污染協同改善,2021年全國PM2.5平均濃度每立方米要下降0.5微克。
據悉, “大氣一號”是我國首個專門用于大氣環境監測的衛星,對于大氣細顆粒物的探測和二氧化碳柱濃度的探測精度達到了國際先進水平,衛星上配置的大氣探測激光雷達也是國際上第一個同時具備大氣氣溶膠和二氧化碳探測的載荷。
針對我國大氣環境監測的迫切需求,未來將會形成“大氣”系列衛星。 “大氣”系列衛星最重要的目的是監測大氣環境污染情況,為生態環境等部門提供遙感數據支撐,同時也將支撐氣候變化等科學研究。
今年全國兩會,“碳達峰”、“碳中和”備受關注。其實早在去年9月,我國政府在第七十五屆聯合國大會上就提出:“中國將提高自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭取于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。”
據介紹,該系列中第二顆衛星“大氣二號”為高精度溫室氣體綜合探測衛星,能夠在首次實現主被動結合溫室氣體監測。未來, “大氣一號”將與“大氣二號”等衛星組網,實現溫室氣體監測,助力我國順利實現碳減排目標。
“碳中和”目標的出臺,為我國未來綠色低碳發展擘畫了宏偉藍圖。但要看到,與世界主要碳排放國家的歷史進程相比,我國實現“碳中和”目標面臨著巨大的壓力與挑戰。
那我們如何才能知道空氣中有多少二氧化碳,如何監測全國各地的碳排放情況呢?這就需要通過相關儀器設備來對溫室氣體的濃度或體積進行連續測量,實時監測和測算二氧化碳排放量。
二氧化碳測量有哪些方法?
1、非色散紅外吸收法
二氧化碳對紅外線具有選擇性地吸收,在一定范圍內,吸收值與二氧化碳濃度呈線性關系。根據吸收值確定樣品二氧化碳的濃度。
2、氣相色譜法
氣相色譜法是利用氣體作流動相的色層分離分析方法。二氧化碳在色譜柱中與空氣的其他成分完全分離后,進入熱導檢測器的工作壁。在線性范圍內,信號大小與進入檢測器的二氧化碳濃度成正比。從而進行定性與定量測量。
3、容量滴定法
用過量的氫氧化鋇溶液與二氧化碳作用生成碳酸鋇沉淀,采樣后剩余的氫氧化鋇用標準草酸溶液滴定至酚酞試劑紅色剛褪。由容量法滴定結果除以所采集的空氣樣品體積,即可測得空氣中二氧化碳的濃度。
4、紅外線吸收法
二氧化碳在4. 3um紅外區有一個吸收峰,在此波長下,氧、氮、一氧化碳、水蒸氣都沒有明顯的吸收,因此紅外線吸收法是測量空氣中二氧化碳的理想方法。由于空氣中二氧化碳的含量最低為0. 03 % ,吸收池的長度有幾厘米便可。所以利用紅外線吸收原理,可制成便攜式空氣中二氧化碳傳感器,用來檢測二氧化碳濃度。