基于OCO-2/3卫星的高时空分辨率XCO_(2)数据插值算法研究

CO_(2)是大气中重要的温室气体之一,自工业革命以来,大气CO_(2)浓度不断增加,对全球气候变化起着重要影响。鉴于碳中和、全球CO_(2)变化研究对高覆盖率及高分辨率大气CO_(2)数据的迫切需求,对比分析了先后发射的卫星OCO-2、OCO-3之间的差异,并利用两颗卫星形成联合数据集。由于联合数据集仍存在部分区域无观测数据,考虑到不同纬度的CO_(2)浓度的时空变化特点,将全球划分为6个区域,并选择合适的变异函数,利用克里金插值对无数据区域进行填补。结果表明:在3、8、15、30 d时间尺度上,XCO_(2)数据覆盖率分别提高了52.32%、46.77%、44.04%、33.81%。通过将月插值数据集与TCCON地基站点数据对比验证精度,得到其平均绝对误差为1.049 ppm,均方根误差为1.024 ppm,决定系数为0.82。该方法实现了对联合数据集空白区域的精确填补,提高了XCO_(2)数据的精度、覆盖度和时空分辨率,为研究碳源和碳汇的分布提供了新的数据源。