资讯中心
资讯中心 综合新闻 环境要闻 部门动态 通知公告 采购专栏

当前位置:首页 - 资讯中心 - 综合新闻

环保新质生产力|碳同化反演系统及高精度温室气体监测仪器研制的关键技术与应用

发布时间:2025/9/11来源:中国环保产业协会

导语


生态环保产业作为支撑生态文明建设和各行各业高质量发展的关键力量,正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力,正成为推动产业向前发展的核心动力。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式,深入宣传推广生态环境科技创新成果,及时发布环境技术进步奖项,全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程,引导行业持续创新,加快人工智能、新材料、生物技术等高科技的融合赋能,为经济社会全面绿色转型贡献力量。


环境技术进步奖


项目名称:碳同化反演系统及高精度温室气体监测仪器研制的关键技术与应用

项目编号:HJJS-2024-2-22

获奖等级:二等奖

完成单位:南京信息工程大学,中国环境监测总站,中科佳宇科技有限公司,安徽岑锋科技有限公司,中国科学院地理科学与资源研究所,中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心,国家海洋环境预报中心

完成人:陈报章,唐桂刚,王然,何俊峰,吕洪刚,张慧芳,陈兵,丁俊男,汪巍,吴瑞丽,王界,袁松,滕洁

0e2b6a3ee475ec94f79da4cfc9dd3169.png

项目团队部分成员照片

项目简介

实现碳中和是我国重大战略决策。为科学评估相关行动与计划的有效性及不确定性,亟须攻克多源数据融合、自然与人为碳源贡献解析、碳同化系统维数灾难及计算效率低下等关键瓶颈。在中国科学院先导专项、科技部973计划、重点研发计划和国家自然科学基金重点项目支持下,项目团队历时近20年潜心研究,突破了碳同化反演系统构建及高精度温室气体监测仪器研制中的一系列关键技术难题。创新成果包括:

1.创新构建并优化中国碳追踪同化系统(CarbonTracker-China, CAS): 构建了多尺度嵌套式高分辨率碳同化反演模型。

2.引领构建高效高分辨区域碳同化系统(RCAS):显著提升了区域尺度的碳通量反演能力。

3.原创性模型研发:构建一维大气传输模型(VDS),助力探寻“全球迷失碳汇(missing carbon)”;研发区域痕量气体追踪系统(Tracers Tracker,简称 TT)。

4.开创性集成开发中国天空地“双碳”数字孪生模拟器: 通过嵌套耦合CT-China、RCAS和DLM模型,并融合人工智能(AI)技术实现。

5.成功研制并量产高精度温室气体监测设备:基于激光频率、模式及偏振协同调控的高信噪比光腔衰荡光谱(CRDS)探测技术,攻克了高稳定光学衰荡腔匹配、高精度高稳定温压控制、多组分气体长期高精度测量等瓶颈技术,实现了高精度温室气体CRDS检测仪的国产化与量产。

项目成果:获国家发明专利11项、实用新型专利1项、软件著作权25项。相关成果发表于Nature Communications、Scientific Reports、Science Bulletin、Global Change Biology (GCB)、Remote Sensing of Environment (RSE)等顶级期刊,累计发表SCI论文200余篇,被Nature等重要期刊他引超1万次。成果成功应用于生态监测、工业碳排放和农业温室气体监测领域。碳同化反演系统及高精度温室气体监测仪器通过直接销售或集成整体方案销售,累计销售额达3000余万元。项目技术为我国实现“碳污协同”治理及温室气体排放管控提供了关键的监测核算技术与设备支撑。

3b5068c355fcab73291c936e74a5b106.png

同化反演软件模型的技术路线图

b28541fa994d19b3baaad8440817b6d7.png

高精度CRDS温室气体监测仪器研制原理、工艺流程和分析仪装机图


获奖感言

5020edb252f81e2eb81bd72ad25cfedf.png

陈报章 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院教授

项目负责人响应国家号召,于2009年辞去加拿大昆特兰理工大学教职,入选中国科学院“百人计划”回国。团队面向国家碳中和重大需求,积极探索产学研深度融合路径。历经十余年攻坚克难,在多尺度嵌套式高分辨率碳同化反演模型研制中攻克系列关键技术,成功创建多个嵌套碳同化反演模型;同时,突破了高精度温室气体监测设备国产化的核心瓶颈,成功研制国产高精度CRDS设备,打破了国外垄断。未来,团队将持续加强原始创新,攻克“双碳”监测领域技术瓶颈,完善国家及省、市多尺度碳排放与碳汇高精度核算系统,为国家碳中和战略目标的实现贡献力量。


为推动科技创新和产业创新深度融合,培育以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的环境技术创新体系,经国家科学技术奖励工作办公室备案(社会科技奖励编号0299号),中国环境保护产业协会于2018年设立了环境技术进步奖。奖励聚焦应用技术创新成果,每年的获奖项目的产值高达300亿元,涉及专利1500件以上。2019年清华大学特等奖项目荣获2020年度国家科学技术进步奖一等奖。


欢迎各界环保人士,积极参与环境技术进步奖相关工作。如您对历年入选项目感兴趣,可在我会官网首页查询中心“先进技术案例”栏目查询。 


关注微信公众号

Copyright©2023-2031 合肥综合性国家科学中心环境研究院 版权所有 皖ICP备2024048333号-1技术支持:合肥网络公司<谨宸网络>