《基於GOSAT數據的大興安嶺森林火災CO2排放量估算》是依託東北師範大學，由郭蒙擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於GOSAT數據的大興安嶺森林火災CO2排放量估算
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭蒙
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
森林火災是大氣成分最主要的影響因素之一，準確估算林火氣體排放量對於模擬大氣化學成分以及氣候變化過程意義重大。本項目利用GOSAT衛星數據監測到的森林火災發生前後大氣中CO2濃度的變化以及煙霧範圍來計算出火災CO2排放量；套用MODIS結合Landsat數據監測森林火災的屬性特徵；通過CO2排放量與火災特徵之間的關係構建森林火災CO2排放量模型。套用多次火災實例對森林火災CO2排放量模型進行精度檢驗，把生物質燃燒模型與本研究所構建模型的結果進行對比分析，實現大興安嶺森林火災CO2排放量的遙感估算。試圖克服長期以來一直被廣泛套用的生物質燃燒模型中的不確定性因素，提高估算精度和效率。本研究在擴展了GOSAT數據適用範圍的同時，從一個新角度為全球氣候變化研究提供了重要方法，加深了林火對大氣碳循環影響等方面的認識。同時研究結果對草原火災和農田秸稈焚燒的溫室氣體排放研究也具有一定的借鑑意義。
結題摘要
森林火災是北方針葉林最常見的干擾之一。森林火災通過地表生物質燃燒向大氣中釋放大量的CO2，導致大氣中CO2濃度升高，進而影響C循環和全球氣候變化。然而，某一次森林火災或者某個區域每年的CO2排放量估算卻存在一定的不確定性。 目前常用的森林火災CO2排放量估算方法為生物質燃燒模型，但是該模型需要估計燃燒區的可燃物載量，燃燒效率和排放因子等參數，這些參數值受到燃燒區立地條件，燃燒時氣候條件等因素影響，存在很大的不確定性。不同的學者以不同地區為研究對象給出不同的參數。目前急需一種新的森林火災CO2排放量估算方法，以提高估算精度。 該項目以北方針葉林火災為研究對象，利用GOSAT和OCO-2衛星數據來估算森林火災的CO2排放量，首先利用GOSAT CAI或者MODIS影像進行煙霧範圍識別，並利用GOSAT（或OCO-2）XCO2濃度與煙霧的線性相關關係對煙霧範圍內像元的CO2濃度進行模擬，最後根據質量的計算公式計算森林火災的CO2排放量。將估算結果與傳統的生物質燃燒模型的模擬結果進行對比發現本項目的估算方法對森林火災CO2排放量估算有較好的效果。本項目的相關研究結果發表在環境學二區雜誌Environmental Pollution和遙感學超平均影響因子雜誌International Journal of Remote Sensing上，另有一篇目前正處於投稿階段。本研究最重要的研究成果是探索出利用溫室氣體濃度衛星進行森林火災的CO2排放量估算方法，此方法一方面可以避免傳統生物質燃燒模型中參數的不確定性，另一方面可以提高估算的效率，而且拓展了溫室氣體衛星數據的使用範圍。 本課題研究成果對於林火干擾對大氣成分改變以及全球碳循環研究都具有重要意義，可以更加準確掌握森林火災對全球碳循環和氣候變化的影響，不僅可以揭示林火燃燒特徵與大氣碳循環的作用機理。
