为提升对全球碳循环过程的认识，我国下一代碳监测卫星（TanSat-2）即将发射。该卫星将获取全球和区域尺度的二氧化碳（CO₂）和甲烷（CH₄）柱浓度观测数据，其观测幅宽、精度、要素等方面均比首颗碳卫星（TanSat）有大幅提升。

“自上而下”卫星碳监测的核心难点问题在于区分生态系统碳汇和人为生产活动碳排放。中国科学院大气物理研究所杨东旭等研究人员联合国内、外研究团队提出并研制了面向我国下一代碳卫星碳监测、核算的新方法、新系统（IAPCAS），在仿真观测中，成功实现了碳汇和人为碳排放的区分核算，研究成果发表在于Adv. Atmos. Sci. 期刊。

研究团队提出了一种融合大气CO₂与太阳诱导叶绿素荧光（SIF）观测的碳通量反演新方法，利用生态和人为过程时空变化特征上的差异，通过经过经验正交函数（EOF）分析，提取其主要的时空变化模态，降低反演状态向量维度，提高自然生态系统碳通量与化石燃料排放信号的可分离性，实现了对净初级生产力（NPP）和化石燃料燃烧排放（FF）的联合约束。在此基础上，通过观测系统模拟实验（OSSEs），系统评估了TanSat-2 CO₂和SIF观测对碳通量估算的约束能力。结果表明，在观测偏差得到有效控制的理想条件下，TanSat-2观测可使西伯利亚和亚马逊地区NPP的估算误差不确定度最高降低95%，并使西伯利亚、北亚、美国和南非等地区化石燃料CO₂排放的估算不确定度降低约80%。

该项研究得到国家重点研发计划（2023YFB3907405）、中国科学院先导专项（XDB1380202）、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队（YSBR-037）、中国科学院青促会（Grant No. 2023083）等项目的联合资助。

文章信息：

Yang, D.X., Feng, L., Wang, J., Palmer, P.I., Guo, X.B., Hu, D.H., Tian, L.F., Liu, G.H., Liu, S.H., Liu, Y., and Cao, J.J., 2026: A step forward to global segment CO₂ flux estimation benefiting from large swath of coordinated CO₂ and SIF measurement from TanSat‑2 mission. Adv. Atmos. Sci., 43, 1874-1884. https://doi.org/10.1007/s00376-026-6150-1.

图. 我国下一代碳卫星的CO2  和SIF协同观测以区分人为和生态碳收支