Estimación de la Concentración de CO de Alta Resolución Espacial en China desde 2010 hasta 2022 Basada en Datos de Satélites de Carbono de Múltiples Fuentes
Autores: Cai, Shanzhao; Dong, Heng; Zhang, Bo; Huang, Huan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Dióxido de carbono
Concentración de XCO
Teledetección por satélite
Algoritmo de conjunto de aprendizaje automático múltiple
ChinaXCO-MLE
Prevención de la contaminación del aire
Licencia
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Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
El aumento en la concentración de dióxido de carbono (CO) es un factor principal del calentamiento global, presentando desafíos significativos para los ecosistemas y las sociedades humanas. La tecnología de teledetección por satélite puede monitorear la variación espacial continua de la concentración de la columna atmosférica de CO (XCO), pero su aplicación global está limitada por la estrecha franja de observación. Para abordar esto, este estudio integra de manera efectiva los datos de XCO recuperados de los satélites GOSAT y OCO-2 utilizando técnicas de ajuste de perfil atmosférico e integración de cuadrículas espaciales. Con base en esto, se desarrolló un algoritmo de conjunto de aprendizaje automático múltiple (MLE), que estimó con éxito la concentración de XCO espacialmente continua en China desde 2010 hasta 2022 (ChinaXCO-MLE). Los resultados indican que, en comparación con las observaciones de satélites individuales, la integración de datos de XCO de múltiples fuentes satelitales mejora significativamente la cobertura espacio-temporal. El R general del modelo MLE fue de 0.97, con un RMSE de 0.87 ppmv, superando a los modelos de aprendizaje automático individuales. El ChinaXCO-MLE muestra buena consistencia con los registros de observación de dos estaciones de fondo en China, con valores de R de 0.93 y 0.78, y RMSE correspondientes de 1.00 ppmv y 1.32 ppmv. Este estudio también revela las variaciones estacionales y regionales en la concentración de XCO en China: la mayor concentración ocurre en primavera, la menor concentración ocurre en las regiones del norte durante el verano, y la menor concentración ocurre en las regiones del sur durante el otoño. Desde 2010 hasta 2022, la concentración de XCO continuó aumentando, pero la tasa de crecimiento se ha desacelerado debido a la implementación de políticas de prevención de la contaminación del aire y conservación de energía. Los datos de XCO espacialmente continuos proporcionan una comprensión más completa de la variación del carbono y ofrecen una referencia valiosa para lograr los objetivos de neutralidad de carbono de China.
Descripción
El aumento en la concentración de dióxido de carbono (CO) es un factor principal del calentamiento global, presentando desafíos significativos para los ecosistemas y las sociedades humanas. La tecnología de teledetección por satélite puede monitorear la variación espacial continua de la concentración de la columna atmosférica de CO (XCO), pero su aplicación global está limitada por la estrecha franja de observación. Para abordar esto, este estudio integra de manera efectiva los datos de XCO recuperados de los satélites GOSAT y OCO-2 utilizando técnicas de ajuste de perfil atmosférico e integración de cuadrículas espaciales. Con base en esto, se desarrolló un algoritmo de conjunto de aprendizaje automático múltiple (MLE), que estimó con éxito la concentración de XCO espacialmente continua en China desde 2010 hasta 2022 (ChinaXCO-MLE). Los resultados indican que, en comparación con las observaciones de satélites individuales, la integración de datos de XCO de múltiples fuentes satelitales mejora significativamente la cobertura espacio-temporal. El R general del modelo MLE fue de 0.97, con un RMSE de 0.87 ppmv, superando a los modelos de aprendizaje automático individuales. El ChinaXCO-MLE muestra buena consistencia con los registros de observación de dos estaciones de fondo en China, con valores de R de 0.93 y 0.78, y RMSE correspondientes de 1.00 ppmv y 1.32 ppmv. Este estudio también revela las variaciones estacionales y regionales en la concentración de XCO en China: la mayor concentración ocurre en primavera, la menor concentración ocurre en las regiones del norte durante el verano, y la menor concentración ocurre en las regiones del sur durante el otoño. Desde 2010 hasta 2022, la concentración de XCO continuó aumentando, pero la tasa de crecimiento se ha desacelerado debido a la implementación de políticas de prevención de la contaminación del aire y conservación de energía. Los datos de XCO espacialmente continuos proporcionan una comprensión más completa de la variación del carbono y ofrecen una referencia valiosa para lograr los objetivos de neutralidad de carbono de China.