句（gōu）芒，上古春神，挥手间山川披绿。2022年8月4日，这个名字被送上了太空——我国首颗陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”直上九天。从此，神话里的春神有了一个新身份：地球的“碳会计”。

  “句芒号”发射现场 图源网络

  卫星上天，算什么账？

  这事得从2020年说起。那一年，我国提出力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，也就是要让碳排放和碳吸收基本打平，而实现“双碳”目标的前提之一，是得先知道吸收了多少碳。

  这正是“句芒号”要解的题。它替咱们算一笔账：中国的森林、草原、农田，一年到头到底帮我们“吞”掉了多少二氧化碳？这个数字叫“碳汇”，记录它的本子就是“碳账本”。

  测算碳汇，本质是给陆地植被做全面“生态体检”：测量树木高度、林木疏密程度，再监测植物光合作用强度，结合模型计算，就能得出这片植被储存的碳总量。

  “句芒号”升空之前，碳汇测算全靠人工实地勘测。林业员要徒步深入林区，逐棵测量树高、胸径，一片林地勘测下来往往耗时数月，效率低、覆盖也有限。而如今“句芒号”在轨扫描，短时间内就能完成大范围碳汇测算，让碳核算从模糊估算变成清晰数据。

  它到底是怎么“算账”的？

  第一招：“激光尺”量树高

  “句芒号”配备密集激光扫描系统，高频次向地面发射探测光束。它向森林打一束光，光碰到树冠反弹回来，再打到地面又反弹回来，两个回波的时间差，就能算出树的高度。这叫激光雷达测距。过往卫星林地测量精度有限，“句芒号”大幅提升测量精细程度，精准获取整片林木高度情况。树有多高，直接决定它能存多少碳，这是碳账本上的第一行数字。

  第二招：“3D眼镜”看森林有多密

  光有高度还不够，还得知道林子有多密，这叫“郁闭度”。“句芒号”搭载多组多光谱相机，从前后上下多个不同视角同步对地成像，不仅能看树冠，还能看树的“侧面”，像给森林拍了一张3D照片。通过不同角度反射光的强弱，科学家能反演出树叶的层数和密度。林子越密，叶子越多，吸碳能力就越强，这是碳账本上的第二行数字。

  第三招：“火眼金睛”抓荧光信号

  最神奇的，是“句芒号”还能看到人眼看不见的东西——叶绿素荧光。植物光合作用时，吸收的阳光中，仅有极少部分光能转化为微弱叶绿素荧光，肉眼完全无法分辨。“句芒号”的超光谱探测仪拥有极高的光谱分辨能力，分辨精度远超传统观测仪器，像侦探一样，从千万条光线里揪出这丝微光。荧光越明显，植被光合固碳的能力就越强，这就是植物在悄悄告诉句芒：“我在努力吸碳呢！”——这是碳账本上的第三行数字。

  第四招：“空气净化器”为账本保驾护航

  卫星在天上隔着几百公里的大气层，水汽、雾霾会干扰信号，就像隔着毛玻璃拍照。账记得再细，数据不准也是白搭。所以，“句芒号”专门配了两台“空气净化器”：一台多角度偏振成像仪，可从多个不同视角观测空气中的颗粒物；一台大气激光雷达，专门探测大气的垂直分布。一横一纵，就把大气干扰看得一清二楚。有了这套装置，前面三招记下的数据才能真真切切、准确无误，给碳账本上的每一笔数字都加了道“防伪锁”。

  三招记账，一招护航，“句芒号”由此开启全国“碳汇体检”：南到海南雨林，北到东北虎豹公园，东到京津冀农场，森林、农田的碳汇数据尽收囊中。这些数据汇成全国碳汇大账本，对内支撑生态补偿，对外成为气候谈判的硬核依据。

  2023年，国家发布《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》，明确提出要“建立生态系统碳汇监测核算体系”，“句芒号”正是这个体系里最亮的那颗星。

  “句芒号”卫星运行示意图

  九天之上，这颗以上古春神命名的卫星日夜巡测，以硬核科技核算山河碳汇、守护绿水青山，助力人类奔赴低碳洁净、永续发展的地球明天。

  作者：林坤 中国空间技术研究院工程师

  审核：刘媛 北京制冷学会理事，中国空间技术研究院支部书记、研究员