比卫星监测更精准！中国科学家使用专门无人机监测人类碳排放

为了更好地监测碳排放，我国的一科学家团队开始使用专门无人机来更好地监测人类主导的排放活动。据中国科学院的研究小组称，今年5月首次测试的无人机可能比碳监测卫星更准确地探测排放变化。

根据国际能源署的数据，去年全球与能源相关的二氧化碳排放量达到368亿吨，创下新高。一些国家已经向太空发射了卫星，可以跟踪这一上升趋势，其中包括美国宇航局的轨道碳观测站。在去年发布的一项研究中，该观测站展示了其观察人为温室气体排放的能力。

然而，追踪太空排放物也有挑战。根据美国国家航空航天局的说法，包括云、气溶胶、陆地地形和风速都是影响精度的干扰因素。

中国科学院大气物理研究所研究员杨东旭上周说:“现有的甚至是不久将来的卫星测量都不能满足频繁监测人为排放的要求。”

在微调碳检测的愿望的驱使下，杨领导了一个研究小组，寻求一种更准确的系统来测量由人为因素引起的局部排放。

该团队关于低成本无人机协调碳观测网络（LUCCN）的论文于本月早些时候发表在同行评审期刊《大气科学进展》上。

使用无人机监测温室气体并不是什么新鲜事，近年来的研究已经详细阐述了这类任务。但LUCCN系统对该方法进行了改进，通过将地面监测站和使用无人机的“智能多飞机飞行系统”相结合。

其地面站由太阳能电池板供电，包括一个放置在防风雨外壳内的传感器，并配有一个气象站来记录外部环境的变化。

这种四轴无人机具有四个旋翼，可以悬停在原地并具备更精确的机动性。由于装有更轻的传感器，无人机的飞行精度有着明显提高。相比之下，固定翼无人机必须处于持续运动状态。除此之外，在首次探索飞行任务后，该系统将根据收集到的信息自主做出飞行决策。

该研究小组还强调了开发进一步人为碳排放监测系统的必要性，他们警告说，“由于对发电、城市和工业中的二氧化碳排放了解不足，导致了全球碳预算的重大不确定性。”

LUCCN的首个原型机包括5个地面站和4架无人机，于今年5月在广东深圳的一家发电厂进行了为期三天的首次测试。

地面站仅接收到一个信号，而无人机能够从核电站释放的烟羽中进行测量。该报称，由于“点辐射源的高度相对较高”，无人机在数据收集方面具有优势。

但该报告称，从LUCCN获得的排放数据略高于从开源数据集获得的数据。该团队已经制定了改善网络并消除差异的计划。杨在中科院的新闻发布会上说:“无人机的采样策略和排放估计方法需要进一步探索。”

在5月份的测试中，LUCCN测试加入了中国全球二氧化碳监测科学实验卫星的地面系统，并将与空间监测一起使用。该卫星于2016年发射，是中国首颗二氧化碳监测卫星。杨也是一个研究小组的一员，该小组在去年发布的一项研究中成功地利用这颗卫星追踪了人类造成的碳排放。