短時(shí)間內(nèi),，在碳衛(wèi)星領(lǐng)域,，國(guó)家隊(duì)充當(dāng)主力已經(jīng)足夠。但商業(yè)化的衛(wèi)星公司補(bǔ)充必不可少,。

“雙碳”目標(biāo)確認(rèn)后，各行各業(yè)都有了旺盛的減碳需求，解決這個(gè)需求的第一步,，自然是要知道“碳在哪”，即：碳數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與收集,。計(jì)算一家企業(yè)的碳排放尚且能夠操作,，可如果計(jì)算一個(gè)工業(yè)園區(qū)、一座城市,、甚至一個(gè)國(guó)家的碳排放情況,，難度就會(huì)更大。行業(yè)試圖用衛(wèi)星解決這個(gè)問(wèn)題,。8月4日,，長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭將碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星“句芒號(hào)”送入太空。這顆遙感衛(wèi)星可以觀測(cè)森林植被高度,、面積,、植物散發(fā)的葉綠素?zé)晒獾取Ｍㄟ^(guò)這些要素,，可以計(jì)算森林碳匯,，即“森林植被吸收并存儲(chǔ)的二氧化碳量”。過(guò)去林業(yè)局要摸底森林碳匯，只能用極其“原始”的監(jiān)測(cè)手段：森林調(diào)查員深入山林,，依次測(cè)量每棵樹(shù)的高度和樹(shù)木胸徑,，再算出碳匯。這種測(cè)量數(shù)據(jù)更新不會(huì)很及時(shí),，通常一個(gè)季度更新一次,。碳中和成為全球熱點(diǎn)后，碳交易隨之升溫,，對(duì)數(shù)據(jù)頻次和數(shù)量的要求水漲船高,。而人類生活碳排放瞬息萬(wàn)變，比如用一次谷歌搜索都會(huì)產(chǎn)生0.2g碳排放,。三四個(gè)月更新一次的數(shù)據(jù)不可能滿足快速變化的交易市場(chǎng),。衛(wèi)星觀測(cè)也成為目前較為成熟的解決手段。目前國(guó)內(nèi)很多數(shù)據(jù)公司追蹤碳匯,，使用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)都來(lái)自海外,。“句芒號(hào)”是國(guó)內(nèi)少數(shù)定位為“碳檢測(cè)”的衛(wèi)星,，可以給出更有針對(duì)性的信息,，也是國(guó)內(nèi)碳匯監(jiān)測(cè)進(jìn)入遙感時(shí)代的重要一步。

句芒號(hào)怎么監(jiān)測(cè)碳匯,？

碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星其實(shí)不是什么新鮮事物,，句芒號(hào)使用的探測(cè)技術(shù)也早已成熟。過(guò)去幾年,，僅中國(guó)就發(fā)射了不止一顆碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星,。中國(guó)2016年發(fā)射了首顆監(jiān)測(cè)二氧化碳的碳衛(wèi)星，今年4月,，長(zhǎng)征四號(hào)丙又發(fā)射了一顆大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星,，以激光監(jiān)測(cè)二氧化碳濃度變化。此前,，太空已經(jīng)有不少溫室氣體觀測(cè)衛(wèi)星,。2009年，日本就發(fā)射了首顆溫室氣體濃度監(jiān)測(cè)衛(wèi)星GOSAT,，2014年,，NASA發(fā)射了“軌道碳觀測(cè)2號(hào)”（OCO-2），用以觀察厄爾尼諾等現(xiàn)象如何影響二氧化碳濃度,。而“句芒號(hào)”的監(jiān)測(cè)更細(xì)分,，設(shè)計(jì)偏向測(cè)量森林碳匯。它使用了激光+光學(xué)相機(jī),，一方面發(fā)射激光,，通過(guò)地面物體反射,，計(jì)算森林高度，一方面能檢測(cè)不可見(jiàn)光如紅外線,、紫外線的多光譜相機(jī)從五個(gè)角度觀測(cè),，繪制出立體的植被分布,，可以看到森林生長(zhǎng)情況,。除此之外，“句芒號(hào)”還帶有可以測(cè)量森林光合作用和PM2.5值的探測(cè)儀,、成像儀,。這些設(shè)計(jì)都注重觀測(cè)森林場(chǎng)景，通過(guò)樹(shù)高,、樹(shù)的直徑,，研究人員能算出每棵樹(shù)存了多少碳，繼而知曉整片森林的碳匯,。但碳匯還會(huì)受其他自然條件影響,，比如疾病、蟲(chóng)害,，這些很難通過(guò)激光反射,。加入的光譜相機(jī)能偵測(cè)到不可見(jiàn)光，健康森林對(duì)不可見(jiàn)光的反射率更高,，所以通過(guò)這種相機(jī)能檢測(cè)出森林是否生長(zhǎng)茂盛,、有無(wú)病蟲(chóng)害。而且,，光譜相機(jī)還能描繪出地形,。通常陡坡因?yàn)槿藶楦深A(yù)少，植被能存下更多碳,，碳匯自然也更高,。拍出坡度情況，自然也能更準(zhǔn)確地算出碳匯,。不過(guò),，衛(wèi)星雖然已經(jīng)上天，但目前還有幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)暫未公開(kāi),，包括幅寬,、重訪周期等，這些也是商業(yè)化數(shù)據(jù)公司最關(guān)注的指標(biāo),，直接決定了這顆衛(wèi)星只是科研用途還是可以商業(yè)化使用,。（注：“幅寬”指的的是衛(wèi)星一次性可檢測(cè)的地面寬度，“重訪周期”指衛(wèi)星第一次和第二次經(jīng)過(guò)地球同一點(diǎn)的時(shí)間間隔,，這些對(duì)應(yīng)衛(wèi)星能給到的數(shù)據(jù)更新頻率和信息量,。）碳數(shù)據(jù)方案提供商行星數(shù)據(jù)CEO白純鈺告訴36碳,，為了碳交易而購(gòu)買碳數(shù)據(jù)的客戶，很在意是否可以按照需求監(jiān)測(cè)和分析交易的碳資產(chǎn),，比如最近三個(gè)月全中國(guó)森林碳匯的整體變化情況,。這就需要衛(wèi)星配套的數(shù)據(jù)反演軟件快速處理各種需求，但目前國(guó)內(nèi)這類商業(yè)化公司很少,，即使這樣的數(shù)據(jù)完全公開(kāi),，也很難快速應(yīng)用。而國(guó)內(nèi)碳交易參考的商業(yè)化遙感數(shù)據(jù),，多數(shù)依賴海外,。即便句芒號(hào)數(shù)據(jù)公開(kāi)，以目前全球發(fā)射的碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)量,，也很難滿足更新需求,。“數(shù)據(jù)不夠”是遙感碳數(shù)據(jù)分析公司會(huì)遇到的一大困擾,。

無(wú)法解決的數(shù)據(jù)焦慮

過(guò)去采集碳數(shù)據(jù)主要靠地面監(jiān)測(cè),，如世界氣象組織協(xié)調(diào)建立的31個(gè)溫室氣體全球大氣本底觀測(cè)站。但這些站點(diǎn)只能監(jiān)測(cè)陸地氣候情況,，沒(méi)辦法監(jiān)測(cè)海洋,。衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)可以彌補(bǔ)缺憾。歐洲,、日本,、美國(guó)、加拿大相繼發(fā)射了觀測(cè)二氧化碳濃度的衛(wèi)星,，對(duì)國(guó)家層面研究減碳意義不小,，比如美國(guó)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)可以測(cè)量出特定燃煤電廠運(yùn)行排放。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所也通過(guò)“中國(guó)碳衛(wèi)星”數(shù)據(jù),，做出了全球碳通量數(shù)據(jù)集,。然而，目前中國(guó)可用于商業(yè)化的遙感衛(wèi)星數(shù)量占比不高,。相對(duì)于NASA,、歐空局甚至日本宇航局，中國(guó)遙感衛(wèi)星的公開(kāi)數(shù)據(jù),，不論從數(shù)量,、質(zhì)量，還是獲取容易程度上,，差距不小,。 “即使有再先進(jìn)的衛(wèi)星，想針對(duì)全球的碳匯做精確測(cè)量,，只靠一顆在軌服務(wù),，也沒(méi)辦法整體性的解決問(wèn)題,。我們很希望可以讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，比如商業(yè)航天的工作可以交給商業(yè)化的公司來(lái)做,?！卑准冣暠硎尽?shí)際上,，海外已經(jīng)有過(guò)商業(yè)航天公司參與碳監(jiān)測(cè)的成功案例,。如加拿大衛(wèi)星公司GHGSat發(fā)射了3顆溫室氣體監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，它們還有自己的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)SPECTRA,。GHGSat客戶包括殼牌石油,、雪佛龍和道達(dá)爾能源,，投資人不乏沙特阿美和?？松梨诘仁途揞^。事實(shí)上,，就國(guó)家隊(duì)而言,，中國(guó)衛(wèi)星的硬件、航天技術(shù)已經(jīng)足以比肩世界一流水平,。然而,，衛(wèi)星采集到的信息回傳后，如何快速處理信息,，拿出普通商業(yè)客戶需要的碳匯數(shù)據(jù),，才是更加重要的問(wèn)題。根據(jù)白純鈺的說(shuō)法,，這些處理應(yīng)該在衛(wèi)星上天之前就統(tǒng)一設(shè)計(jì)好,，并與潛在客戶對(duì)接完畢，而非衛(wèi)星信息拿到后再事后分析,。但國(guó)家隊(duì)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)用戶往往是國(guó)家級(jí)的科研單位,，他們的需求主要瞄準(zhǔn)更宏觀的全球變化研究或國(guó)家層面需求，和市場(chǎng)上的商業(yè)化應(yīng)用很多時(shí)候并不完全匹配,，這也導(dǎo)致沒(méi)有發(fā)射能力的衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用公司即使拿到這類數(shù)據(jù)之后,，可以施展的空間也非常有限。當(dāng)然,，眼下依靠海外的底層光譜信息,，只要有分析能力，也有公司能做出碳排放和碳匯數(shù)據(jù),。但碳交易發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,，目前全球碳交易市場(chǎng)增長(zhǎng)迅猛，2021年全球碳市場(chǎng)成交總額比2020年增長(zhǎng)1.6倍,，達(dá)到7600億歐元,。各個(gè)國(guó)家參與到碳中和計(jì)劃中后,，碳交易的頻率和金額還會(huì)增長(zhǎng)。伴隨金融市場(chǎng)成熟,，對(duì)碳排放,、碳匯數(shù)據(jù)的需求只會(huì)更饑渴。市場(chǎng)總是要在各個(gè)參與方無(wú)數(shù)次合作后,，才會(huì)充滿活力,。也因?yàn)橛猩虡I(yè)化公司的參與，行業(yè)才能迅速成長(zhǎng),。尤其是碳中和這一涉及全球金錢和資源流動(dòng)的領(lǐng)域,，不可能靠幾家巨無(wú)霸公司或機(jī)構(gòu)提供所有需求。短時(shí)間內(nèi),，在碳衛(wèi)星領(lǐng)域,，國(guó)家隊(duì)充當(dāng)主力已經(jīng)足夠。但商業(yè)化的衛(wèi)星公司補(bǔ)充必不可少,。當(dāng)各個(gè)國(guó)家,、各個(gè)公司都到了必須掌握碳數(shù)據(jù)的時(shí)代，數(shù)量龐大的商業(yè)衛(wèi)星公司和數(shù)據(jù)公司才能最終滿足需求,。

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