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長春光機所代表團赴英國參加空間可溯源氣候觀測技術國際研討會
2019-09-26 空间一部 衣小龙,王龙
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  9月9日至11日,溯源至SI的空基气候观测系统研讨会(SI-Traceable Space-based Climate Observing System Workshop)在英国伦敦国家物理实验室隆重举行。英国太空总署、国际对地观测卫星委员会(CEOS)、世界气象组织(WMO)全球空基交叉定标系统(GSICS)工作组历经近半年的精心筹划,邀请了欧洲空间局(ESA)、欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)、美国航空航天宇航局(NASA)、美国大气空间物理实验室(LASP)、中國科學院空天信息创新研究院(AIR)、国家卫星气象中心(NSMC)、中國科學院长春光机所(CIOMP)、中國科學院安光所(AIOFM)、中國科學院上海技物所(SITP)等40多个国内外空间技术机构、组织以及相关大学的80余名代表,主要研讨空基气候观测系统潜在的科学及社会意义、辐射遥感数据在轨矫正及溯源技术、新的观测和气候敏感性探测能力和概念等。 

  長春光機所空間光學一部副主任葉新帶隊參加了此次國際研討會。作爲國家重點研發計劃“基于空間低溫輻射計的日地月光譜輻射絕對觀測技術”課題負責人,葉新在會上作了題爲“Investigation on Space Radiation Standard of Solar Reflection Spectrum”的報告,介紹了太陽反射譜段空間輻射基准載荷的研究基礎和目標、當前的研究進展以及未來的實施方案。

    近年来,气候观测对辐射精度需求和传感器间的遥感数据融合需求日益迫切,空间辐射基准的建立已成为解决高精度定量化遥感的业内共识。CEOSWGCV工作組、WMO/GSICS工作組正積極推動相關研究組織和機構開展廣泛交流和合作,計劃建立面向全球衛星統一數據質量標准的空間輻射基准。長期以來,中國開展了空間輻射基准系統和傳遞定標技術的研究工作,支撐空間輻射基准領域前沿技術的發展。爲滿足時間跨度大、精度要求高的定量化氣候氣象觀測迫切需求,針對目前缺乏在軌可溯源的星上輻射定標基准問題,長春光機所以太陽反射譜段空間輻射基准載荷技術爲切入點,在科技部863計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目支持下,逐步開展空間絕對輻射觀測關鍵技術攻關,在空間低溫輻射計、高穩定度光譜儀、星上基准傳遞等方面取得了初步成果。利用低溫20K運行的空間低溫絕對輻射計,實現在軌可溯源SI的高精度輻射測量,建立不確定度優于0.03%的輻射定標基准源。突破高信噪比、超大動態範圍的地月成像光譜儀研制技術,通過光學設計優化實現寬譜段覆蓋及全譜段高透過率,設計高次非球面離軸四反望遠系統優化光學布局,具備日、地、月測量功能。通過單色激光光源、鹵鎢燈、太陽光源、傳遞輻射計等組件建立自校准體制的星上傳遞鏈路,在軌標定地月成像光譜儀響應度線性度和輻亮度,實現地球反射譜段光譜輻亮度和月球光譜輻照度的絕對觀測。設計星下點對地連續觀測、定標場觀測、月球觀測等工作模式,並研究交叉跟蹤數據匹配算法。地月成像光譜儀與其它光學遙感儀器通過同時觀測地面定標場或月球表面實現交叉比對定標,統一星上輻射標度。研究成果將爲未來十四五實現太陽反射譜段地月光譜輻射及太陽總輻照度的絕對觀測提供關鍵技術基礎,顯著提升遙感數據的可比較性和長期穩定性,對于研究地球輻射收支平衡、氣候變化、災害預報及監控具有重要意義。 

  會議期間,長春光機所代表團與英國TRUTHS計劃倡導者Nigel Fox教授等專家對在軌可溯源輻射基准源、星上定標鏈路等技術細節進行了深入交流和討論,並協助會務組完成研討會白皮書。通過此次學術報告和深入交流討論,充分展示了長春光機所在該領域的技術儲備和研究進展,得到了同行專家們的一致認可,並深入了解了國際上在空間輻射基准技術從科學需求、宏觀規劃、技術支撐和項目研制的全鏈路過程,尤其對光譜輻射絕對觀測技術有了新的認識,對正在承擔的國家重點研發計劃課題“基于空間低溫輻射計的日--月光譜輻射絕對觀測技術”的實施具有積極的促進作用。 

參會人員合影 

    

葉新在會上作報告 

長春光機所代表團在NPL的合影 

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