植物叶绿素荧光对CO_2反演精度的影响
Influence of Chlorophyll Fluorescence on the Retrieval Accuracy of Carbon Dioxide

蒋芸 ^1,2 叶函函 ¹ ^* 王先华 ¹ 段锋华 ^1,2 吴浩 ^1,2

文摘	大气散射效应作为CO_2反演的主要误差源,严重影响了大气CO_2卫星测量的反演精度。氧气在大气中含量稳定,大气CO_2反演方法中常利用氧气的这一特性进行散射校正,其中典型的有光子概率密度函数(PPDF)方法。然而,O_2A吸收带的光辐射中存在的植物叶绿素荧光会在不同程度上影响PPDF因子的反演,进而限制了CO_2反演精度。由于植被荧光信号较弱,在以往CO_2反演中没有引起足够重视。在调研全球植被荧光分布的基础上,模拟分析了荧光对大气CO_2柱含量(XCO_2)的影响。模拟计算无气溶胶条件下,以及气溶胶和地表反照率两者综合条件下荧光的影响,结果显示,当不考虑气溶胶的影响,荧光强度从0.1增加到1.8(mW·m~(-2)·sr~(-1)·nm~(-1)),会给CO_2的反演结果造成0.1~2(10~(-6))的偏差;考虑气溶胶与地表反射率的影响时,会给CO_2的反演结果造成(0.1~3)×10~(-6)的偏差。此研究表明,对于具有高精度需求的CO_2反演,植物叶绿素荧光是一个不可忽略的影响因素。
其他语种文摘	As a major error of CO_2 retrieval,atmospheric scattering effect hampered the accuracy of CO_2 retrieval.The stability of oxygen in the atmosphere is used in scattering correction for atmospheric CO_2 inversion,such as the photon path length probability density function(PPDF)method.However,the presence of plant chlorophyll fluorescence in the light irradiation of O_2A will affect the PPDF parameter retrieval as well as the accuracy of CO_2 inversion.As the vegetation fluorescence is weak,in the previous CO_2 inversion did not cause enough attention.Based on the study of global vegetation fluorescence distribution,the influence of fluorescence on atmosphere CO_2 column content(XCO_2)was simulated and analyzed.The influence of fluorescence under the aerosol free,aerosol and surface albedo condition is simulated,the result indicates that when the aerosol is not taken into account,the fluorescence intensity increases from 0.1to 1.8,which results in a deviation of 0.1to 2(10~(-6))for the inversion of XCO_2.Inversion of XCO_2 results in a deviation of 0.1to 3(10~(-6))when considering the influence of aerosol and surface reflectance.This research shows that chlorophyll fluorescence cannot be neglected in high precision CO_2 inversion.
来源	光谱学与光谱分析 ,2018,38(3):864-868 【核心库】
DOI	10.3964/j.issn.1000-0593(2018)03-0864-05
关键词	CO_2 ; 植被 ; 荧光 ; 辐射 ; 反演
地址	1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽, 合肥, 230031 2. 中国科学技术大学, 安徽, 合肥, 230026
语种	中文
文献类型	研究性论文
ISSN	1000-0593
学科	大气科学(气象学)
基金	高分辨对地观测系统重大专项(民用部分)项目 ; 国家自然科学基金项目
文献收藏号	CSCD:6191842