刚刚发射成功的“句芒”号能干什么？它把碳汇算得明明白白本文转自：北京日报北京日报

【刚刚发射成功的“句芒”号能干什么？它把碳汇算得明明白白】本文转自：北京日报
北京日报客户端 | 采访人员王鸿良
8月4日，我国陆地生态系统碳监测卫星（简称碳星）“句芒”号在太原卫星发射中心由长征四号乙运载火箭成功发射，其主要任务是监测陆地生态系统能吸收多少二氧化碳。“句芒”是中国古代民间神话中的木神、春神、东方之神，主管树木的发芽生长，碳星取名“句芒” ，意为它能监测陆地森林和植被的碳汇水平。我们约请知名科普作者张田勘来聊聊这颗卫星工作的道理。

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陆地生态系统碳监测卫星模拟图。（国家航天局供图）

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碳汇监测实现里程碑式飞跃
森林能够吸收并储存二氧化碳，因而成为地球上一个巨大的碳库。碳汇就是指森林吸收并储存二氧化碳的能力。过去，中国的碳汇测量主要依靠人工对森林植被进行抽样监测。
从森林面积上看，中国是世界上人工林面积最大的国家，人工林面积已达7954.28万公顷，具有较大的固碳能力。截至2020年年底，中国森林覆盖率达到23.04% ，森林蓄积量175亿立方米。按照国家有关部署，到2025年，森林覆盖率将达到24.1% ，森林蓄积量达到180亿立方米；到2030年，森林覆盖率将达到25%左右，森林蓄积量达到190亿立方米。未来随着我国森林面积的增长，森林这个碳库的固碳能力还会增加。
对于中国如此巨大的森林碳库，仅仅靠人工和抽样监测碳汇耗时旷日持久，效率和精准度上也不尽如人意，难以胜任未来的碳汇监测。现在，碳星的应用标志着中国碳汇监测进入天基遥感时代，无论从效率还是准确度来看，与过去的传统方式监测相比，都是一个里程碑式的飞跃。
碳星“句芒”号由中国航天科技集团五院遥感卫星总体部研制，是世界首颗森林碳汇主被动联合观测的遥感卫星，能够对森林植被生物量、气溶胶分布、叶绿素荧光的高精度定量遥感测量。这也意味着，中国的碳汇监测已经从地面走向空间，从平面走向立体，从局部走向全局，能为中国的碳中和、碳达峰提供更为精确的科学数据，也有利于完成中国的碳减排任务，为缓解气候变化做出中国的贡献。
遥感卫星是如何进行碳汇测量的呢？要计算森林碳汇能力，需要几个方面的数据，包括叶绿素荧光、植被高度、植被面积、大气PM2.5含量等，而碳星配置的多种高精工具和仪器，能获得这些方面的数据。因此，碳星也被称为森林碳汇监测的“专业之星” 。
测量叶绿素荧光取得国际突破
通过对叶绿素的监测能获取比较真实的碳汇数据。植物中的叶绿素是完成光合作用的关键因素，在这个过程中需要吸收大量的二氧化碳。光合作用机制可简化为公式：二氧化碳+水+光能→能量-富含碳的分子+氧气。
根据测算，地球植被和海洋植物、微生物等进行的光合作用每年从大气二氧化碳中固定1150亿到1200亿吨碳，其中600亿吨来自陆地。2008年8月美国《科学》杂志发表的一项研究指出，叶绿素D是吸收波长700纳米至750纳米的近红外线进行光合作用的唯一色素，由此对地球上的碳循环产生重要影响。研究估计，若将全球范围内叶绿素D吸收的二氧化碳换算成碳，每年可固碳约10亿吨。