核心提示：全球变暖、温室效应、极端天气、雾霾……气候变化早已成为悬在人类头上的一柄达摩克利斯之剑。这一切是否就是二氧化碳的“锅”，全球二氧化碳的排放到底增加了多少，如果我们已经意识到温室气体和人类命运休戚相关，那么对于它，我们就不能只有一本糊涂账。

它是精打细算的“账房先生”，为世界各地碳收支开列清单；它是慧眼卓识的“神算子”，通过深入揭示全球碳循环机制，更靠谱地预测全球气候变化；它是漫游太空的“华尔兹舞者”，跳着翩然的舞步将二氧化碳、云与气溶胶的状态尽收眼底——它就是中国刚刚发射的首颗“嗅碳”卫星，全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”。伴随碳卫星一飞冲天，从此地球上空，多了一位“中国籍”的“地球体检师”。

全球变暖、温室效应、极端天气、雾霾……气候变化早已成为悬在人类头上的一柄达摩克利斯之剑。这一切是否就是二氧化碳的“锅”，全球二氧化碳的排放到底增加了多少，如果我们已经意识到温室气体和人类命运休戚相关，那么对于它，我们就不能只有一本糊涂账。

“在多种温室气体中，二氧化碳的地位非常独特，因为它跟人类活动甚至每个国家的经济基础密切相关。”科技部国家遥感中心总工程师李加洪说。这不仅是科学问题，更是世界各国政府共同关注的政治问题、经济问题和外交问题。

早在1992年世界各国即签署了《联合国气候变化框架公约》，旨在将大气二氧化碳浓度稳定在某一水平上以防止人类活动严重干扰气候系统。之后，数次全球范围内的气候大会，都显示出国际社会对温室气体排放导致全球气候变化的普遍认同，气候变化问题已超越地缘政治成为关系人类命运的重要议题。

但是要算清温室气体这笔账，就得有“账本”,要能监测到碳排放量，还得有明细，到底每个国家每年有多少碳排放。而当今碳循环科学面临的最大问题，就是在洲际、区域和局部尺度上无法观测获取量化的、精度高的碳通量（单位面积上单位时间内碳含量的变化）信息。

在地面监测站早已不堪重任，且难以获得全球数据的情况下，一种可以不断在全球尺度上获取高精度通量信息的手段登场——上天！

在此背景下，“嗅碳”卫星应运而生。

由于“嗅碳”卫星的技术难度很大，目前全球仅有两颗该类卫星在轨工作。一是日本于2009年发射的“呼吸”号温室气体观测卫星，另一颗则是美国2014年发射的OCO-2卫星。

如今，中国人自己的碳卫星也已发射升空。

“这颗碳卫星填补了我国在这一领域的空白，而且整体水平高于日本的‘呼吸号’。”李加洪说。

“探测二氧化碳这件事，可不是谁想做都能做的。碳卫星包含高技术、高水平、高指标，标志着我国在这一领域的研究工作跻身世界前列。” 碳卫星工程副总指挥、中科院空间中心副主任龚建村说。

这颗碳卫星能填补我国在温室气体监测方面的技术空白，而掌握自己的数据，也能提升我国国际话语权——毕竟，以后进行碳交易，不能别人说多少就是多少，咱们自己也要测个清楚。

难怪科学家们这样评价碳卫星，这虽是一颗小卫星，但却承载了大期望、承担了大使命。

碳卫星到底怎么探测二氧化碳，原来，大气在太阳光照射下，二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性，碳卫星通过精细测量其光谱吸收线，可以反演出大气二氧化碳浓度。也就是说，一切都能暴露在阳光下。

碳卫星有好几种观测模式。一种是“斜着看”，即“耀斑观测模式”，利用太阳在海面的镜面反射提高信噪比，获取海面上空的二氧化碳数据。一种是“竖着看”，即“天底探测模式”，利用地面的漫反射特性开展地面二氧化碳的观测。因为还要对日定标（利用太阳光作为标准源标定仪器的观测值）、对月定标和对地定标（利用地面高精度测量设备提高数据一致性），再加上多种观测模式交互进行，碳卫星就要不断调整姿势，跳起“太空华尔兹”。这也被科研人员称为“跳着舞看”。

每16天，碳卫星就会对地球进行一次全面体检。检测数据被发送给地面，经过解析和处理后，就可以最终形成不同季节、不同地区排放情况的“体检报告”，最终碳卫星将用自己的一双慧眼准确测量地球的“体温”，为人们治疗地球的病症提供最可靠的依据。

中国气象局遥感应用服务中心副主任张兴赢表示，有了碳卫星传回来的数据，人们才可以清晰地掌握碳排放的机理和变化，可以有的放矢地制定减排政策措施，可以获得更多的科学结论来应对全球气候变化。当然，如果碳卫星表现够出色，在谁应该为地球“发烧”来买单问题上，没准儿还能派上大用场。

另外，碳卫星上除了搭载二氧化碳探测仪外，还有一台多谱段云与气溶胶探测仪，这台探测仪可以测量云、大气颗粒物等辅助信息，为科学家精确反向推演二氧化碳浓度剔除干扰因素。

多谱段云与气溶胶探测仪虽不是“主角”，但可能会带来许多意想不到的收获。多谱段云与气溶胶探测仪能监测大气中的颗粒物，可以帮助气象学家提高天气预报的准确性，并为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑。研究人员表示，具体如何监测雾霾，要等碳卫星传送回第一份数据后再做分析判断。