地球表面的“阳光扫描仪”——新一代地表太阳辐射观测系统问世
地球生命的活力源泉在于地表太阳辐射，这一能量不仅驱动着气候变化，还深刻影响着农业生产和太阳能的开发利用。近期，一个由中国科学家主导的国际合作团队宣布，他们成功研发出了一种全新的地表太阳辐射观测系统，被誉为地球表面的“阳光扫描仪”。
这一系统，专业名称为基于新一代地球静止卫星的多星组网地表太阳辐射观测（GSNO）系统，是由中国科学院空天信息创新研究院遥感与数字地球全国重点实验室的胡斯勒图、石崇等研究员，携手国内外多家科研机构共同研发而成的。
“阳光扫描仪”通过多星组网的方式，实现了对地表太阳辐射的高精度、高时空分辨率监测。这一突破性成果不仅提升了我们对地表太阳辐射变化的认知，更为清洁能源利用、农业估产、气候变化应对以及人体健康研究等领域提供了宝贵的数据支持。
图中展示的就是这一地表太阳辐射观测系统及其成果图，形象地描绘了“阳光扫描仪”的工作原理和监测效果。
在研究过程中，团队面临了多星协同过程中的光谱差异和观测几何差异等遥感难题。然而，他们凭借卓越的技术实力和创新精神，成功突破了这些难题，实现了中国风云四号卫星、日本葵花八号卫星、欧洲第二代气象卫星和美国地球静止环境业务卫星等最新一代地球静止卫星的一体化融合应用。
这一融合应用不仅填补了极轨卫星观测频次低、单一静止卫星观测区域有限的不足，还成功实现了对全球各大洲地表太阳辐射的连续无缝监测。通过多星组网观测，“阳光扫描仪”能够同步解析太阳短波辐射、光合有效辐射以及紫外线A/B辐射等组分，为科学研究提供了更为全面、准确的数据。
针对云这一影响地表太阳辐射的主要因素，研究团队构建了智能云检测系统和非规则冰云粒子散射模型，并结合不同卫星的光谱特征，为每颗卫星量身打造了高精度云遥感算法。同时，他们还开发了人工智能与辐射传输模型相结合的快速辐射传输模拟器，显著提升了辐射传输计算的速度和精度。
目前，“阳光扫描仪”已经能够提供空间分辨率达5公里、观测频次每小时1次的近全球地表太阳辐射监测数据。这些数据不仅精度高、误差小，还能够精细捕捉台风路径、青藏高原等局地辐射变化。通过与全球地基实测数据对比验证，“阳光扫描仪”的地表太阳辐射数据展现出了极高的可靠性和实用性。
“阳光扫描仪”的问世，无疑将为全球太阳能资源评估、清洁能源布局以及粮食估产与生态碳汇测算等领域提供新的科学依据和技术支持。其紫外线数据模块还有望在公共卫生领域发挥重要作用。未来，随着相关辐射传输模型和卫星遥感数据的不断研发和完善，“阳光扫描仪”将为清洁能源使用和气候变化研究贡献更多力量。
