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中國科學技術大學工程科學學院與生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心共建的大氣環(huán)境遙感創(chuàng)新與研發(fā)基地采用完全自主開發(fā)的大氣污染物超光譜遙感算法，成功捕獲1月湯加火山噴發(fā)產生的大量二氧化硫（SO2）煙羽分布。

1月13日至17日，南太平洋湯加洪阿哈阿帕伊島附近海域的海底火山（20.54° S, 175.38°W）發(fā)生大規(guī)模噴發(fā)。從噴發(fā)規(guī)模和爆炸的橫向蔓延來看，這可能是自1991年皮納圖博火山噴發(fā)以來強度最高的一次火山事件，大量噴發(fā)物覆蓋了湯加上空（圖1、圖2）。

我國2021年9月發(fā)射的高光譜觀測衛(wèi)星(GF5-02，過境時間為當?shù)貢r間10:30左右)，其搭載的5臺大氣相關載荷，可快速精確獲取全球大氣主要污染氣體、溫室氣體和PM2.5等綜合探測，有效地服務于PM2.5與O3協(xié)同控制、減污降碳協(xié)同增效，提升我國在全球環(huán)境議題上的國際話語權。中科大大氣環(huán)境遙感創(chuàng)新與研發(fā)基地聯(lián)合衛(wèi)星中心，基于其中EMI-II載荷的觀測光譜數(shù)據(jù)，對2022年1月13日—17日湯加火山影響區(qū)域的SO2柱濃度進行了監(jiān)測，結果如下：

1月13日，湯加火山首次噴發(fā)，GF5-02在火山噴發(fā)數(shù)小時內捕捉到高濃度的SO2羽流，分布范圍較為集中（圖3）；

1月14日，湯加火山噴發(fā)的SO2羽流向西部海域遷移稀釋擴散（圖4）；

1月15日，湯加火山1月14日第二次噴發(fā)，1月15日觀測到更大規(guī)模和范圍的SO2羽流，幾乎覆蓋了湯加附近所有的島嶼（圖5）；

1月16日，湯加火山再次噴發(fā)，SO2羽流向西飄移，在斐濟、瓦努阿圖和新喀里多尼亞等上空可見（圖6）。

1月17日，湯加火山噴發(fā)的SO2羽流繼續(xù)向西飄移（圖7）。

中國科學技術大學大氣環(huán)境遙感團隊長期從事于大氣污染成分和溫室氣體遙感監(jiān)測算法和硬件的開發(fā)和研究，近年來在大氣遙感監(jiān)測領域取得了一系列原創(chuàng)性的科研成果，實現(xiàn)國產衛(wèi)星載荷反演結果質量達到國際最先進衛(wèi)星的同等水平。本次基于國產EMI-II載荷的湯加火山SO2煙羽觀測表明，我國的高光譜衛(wèi)星能夠在全球突發(fā)事件的監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。

圖1 日本葵花-8衛(wèi)星觀測湯加火山噴發(fā)真彩圖

圖2 湯加火山噴發(fā)物

圖3? 1月13日（UTC）GF5-02/EMI觀測到湯加火山噴發(fā)產生的SO2羽流

圖4 1月14日（UTC）GF5-02/EMI觀測到湯加火山噴發(fā)產生的SO2羽流

圖5 1月15日（UTC）GF5-02/EMI觀測到湯加火山噴發(fā)產生的SO2羽流

圖6 1月16日（UTC）GF5-02/EMI觀測到湯加火山噴發(fā)產生的SO2羽流

圖7 1月17日（UTC）GF5-02/EMI觀測到湯加火山噴發(fā)產生的SO2羽流

（工程科學學院、科研部）