6日，记者从中国气象局获悉，我国科研人员通过挖掘分析风云气象极轨卫星上搭载的红外高光谱大气探测仪(HIRAS/FY-3D)观测光谱的特点，探索建立了一套适用于风云卫星氨气柱浓度的全物理反演算法，成功获得风云气象卫星首幅大气氨气柱全球分布图。
据介绍，中国科学院大气物理研究所周敏强副研究员和中国气象局张兴赢研究员合作攻关，建立适用于风云卫星氨气柱浓度的全物理反演算法，在反演氨气时可进行臭氧、二氧化碳、水汽、地表温度等干扰参数的同步反演。研究发现，红外高光谱大气探测仪可以很好地捕捉全球氨气高值区，如印度、西非等存在大量氨气排放的地区，可获得风云气象卫星大气氨气柱分布图。
氨气是雾和霾期间大气细颗粒物PM2.5的主要污染成分，铵盐气溶胶还会通过散射影响太阳辐射，从而破坏地球辐射收支平衡，因此亟须实现对其的全球监测。
然而，传统的氨气浓度获取主要依赖于地面原位观测，很难满足氨气高空间分布的要求。近年来，欧美相继发射了多颗搭载有高光谱红外观测仪器的卫星，国外科研团队根据欧美卫星研发的相关算法已实现氨气浓度全球观测。我国自主研制的风云三号系列气象极轨卫星(FY-3)从其第四颗星开始(风云三号D星、E星、F星)也搭载了红外高光谱大气探测仪，为国产卫星实现氨气全球探测提供了可能。
为论证风云卫星氨气观测资料的可靠性，研发团队将HIRAS/FY-3D观测结果与欧洲Metop-B卫星上搭载的IASI卫星的氨气反演结果进行比对，并获得了较好的一致性(R：0.28-0.73)，两者相差在其反演误差范围内。
周敏强表示，此次研究建立的反演算法虽已论证中国风云气象极轨卫星全球氨气定量遥感观测的能力，但在海洋上和高纬度地区反演精度仍较低。这主要由于海洋上氨气的浓度低，传感器捕捉到的氨气信号弱;而在高纬度地区地表温度低，热对比度小，导致光谱噪声大。
未来，研究团队将进一步改进反演算法，引入神经网络算法，提升反演精度、提高海洋和高纬度地区的有效观测数据，并将升级后的算法拓展应用于风云三号E星、F星等卫星。
(责任编辑：韩梦晨)
