近日，中科院空天信息研究院聯(lián)合載荷研制單位中科院安徽光機(jī)所等機(jī)構(gòu)，基于高分五號(hào)衛(wèi)星上搭載的多角度偏振相機(jī)(DPC)，獲得了首幅全球3.3公里空間尺度的細(xì)粒子氣溶膠光學(xué)厚度(AODf)分布圖。這是國(guó)際上空間分辨率最高的AODf遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)集，可反映大氣主要污染成分(PM2.5等)空間信息、為“解密”全球霾分布提供關(guān)鍵基礎(chǔ)產(chǎn)品。

全球陸地上空細(xì)粒子氣溶膠光學(xué)厚度(AODf)分布圖，紅色表示細(xì)粒子氣溶膠高含量分布區(qū)域，淺灰區(qū)域表示云覆蓋或無(wú)有效數(shù)據(jù)。

　　高分五號(hào)衛(wèi)星于2018年5月9日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，搭載有多角度偏振成像儀等6臺(tái)先進(jìn)載荷，是我國(guó)高分衛(wèi)星系列中的環(huán)境監(jiān)測(cè)旗艦。DPC是我國(guó)首個(gè)具有多譜段、多角度、多偏振的星載寬視場(chǎng)成像儀，可覆蓋可見(jiàn)光至近紅外光譜段，有9至12個(gè)成像角度，可探測(cè)3個(gè)偏振分量，其觀測(cè)幅寬可達(dá)1850公里。DPC具有探測(cè)氣溶膠、云、水汽、氧氣等大氣成分信息的專用探測(cè)通道，以及兼顧陸地和海洋環(huán)境的探測(cè)能力。

　　中科院空天信息研究院國(guó)家環(huán)境保護(hù)衛(wèi)星遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任李正強(qiáng)介紹，高分五號(hào)衛(wèi)星獲得的AODf數(shù)據(jù)是目前全球空間分辨率最高的細(xì)粒子氣溶膠光學(xué)厚度衛(wèi)星遙感產(chǎn)品，比法國(guó)POLDER衛(wèi)星等同類衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品分辨率提高約6倍，能夠更清晰顯示出污染分布的局地細(xì)節(jié)特征，并可以在軌持續(xù)監(jiān)測(cè)全球大氣細(xì)粒子氣溶膠含量變化，支持區(qū)域污染精細(xì)管控、重點(diǎn)城市污染傳輸通道監(jiān)測(cè)、污染物溯源等需求。

　　李正強(qiáng)表示，DPC可為大氣污染狀況的全球覆蓋、快速監(jiān)測(cè)提供空間觀測(cè)數(shù)據(jù)，所獲取的氣溶膠參數(shù)可用于監(jiān)測(cè)大氣細(xì)顆粒污染物分布、來(lái)源、成分及傳輸信息等，且獲得的分析結(jié)果與地面實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果具有很好的吻合度。從全球范圍看，DPC獲得的AODf高值區(qū)與全球環(huán)境空氣污染重點(diǎn)區(qū)域的空間分布較為一致，低值則主要分布于大氣較清潔的地區(qū)。

　　全球范圍內(nèi)215個(gè)地基站點(diǎn)的AODf同步驗(yàn)證數(shù)據(jù)顯示，DPC衛(wèi)星遙感結(jié)果與地基觀測(cè)具有較好的一致性。同時(shí)，北京地區(qū)PM2.5地面測(cè)站數(shù)據(jù)聯(lián)合分析顯示，衛(wèi)星遙感的AODf與PM2.5濃度具有較好的相關(guān)性，顯示了DPC應(yīng)用于PM2.5定量估算的良好潛力。

　　此次衛(wèi)星定量數(shù)據(jù)產(chǎn)品的研發(fā)和分析獲取，得到了國(guó)防科工局、中科院安徽光機(jī)所、中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站等多家單位的支持和協(xié)助。中科院空天信息研究院國(guó)家環(huán)境保護(hù)衛(wèi)星遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)攻克了多個(gè)技術(shù)難關(guān)，建立了全球適用的細(xì)粒子氣溶膠遙感模型，研發(fā)完成了適配國(guó)產(chǎn)高分衛(wèi)星的先進(jìn)氣溶膠產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　不過(guò)，李正強(qiáng)也指出，衛(wèi)星AODf是整個(gè)大氣層細(xì)粒子的光學(xué)等效總量，而與環(huán)境和人體健康相關(guān)的PM2.5，則是特指近地面層的細(xì)粒子的質(zhì)量濃度，“用衛(wèi)星觀測(cè)AODf精確估算近地面PM2.5，仍須開(kāi)展大量的研究和創(chuàng)新工作”。