2025年7月2日，刘会增课题组在中科院一区TOP期刊《Journal of Remote Sensing》发表题为“Monitoring the Global TOA Shortwave Radiation Flux with Deep Space-based Earth Observations”研究论文。论文第一作者为高等研究院硕士生赵宇晨，通讯作者为刘会增研究员，深圳大学为第一完成单位，论文共同作者包括深圳大学李清泉院士、朱平教授、国家卫星气象中心邱红研究员、深圳大学本科生曹添业、硕士生陈思颖、马艳等。

地球辐射收支是驱动地球气候系统的核心，它描述了地球接收的太阳辐射与反射、辐射出去的能量之间的平衡。月基与深空对地观测能够利用深空位置资源开展对地大范围长时序稳定观测，深圳大学正牵头研制世界首台月基双通道地球辐射能谱仪，将搭载嫦娥七号开展地球辐射能量观测。部署在日地拉格朗日L1点的DSCOVR卫星及其搭载的地球多色成像相机（EPIC），能从约160万公里外高频次监测整个地球日照面，提供了前所未有的全局观测视角。

然而，如何将卫星观测辐亮度转换为辐射通量是深空地球辐射能量解译的关键，传统上需要依赖复杂的角分布模型（ADMs）来校正辐射的各向异性。目前，尚无专为DSCOVR/EPIC设计的ADMs，且开发和应用此类模型流程复杂，限制了深空观测数据分析与应用；而且，深空对地观测在全球辐射能量监测的应用能力尚不明确。

针对这一难题，刘会增研究员课题组提出了一种基于人工智能的深空对地观测反演地球大气层顶短波辐射通量方法，并进一步探究深空对地观测全球短波辐射通量监测应用能力。研究结果表明，在像元、天、月等不同时空尺度上，该方法估算的辐射通量空间分布与CERES产品高度一致。模型的精度普遍优于DSCOVR/EPIC官方提供的反照率产品。而且，基于EPIC反演的辐射通量能够精确刻画全球日均TOA短波辐射通量变异，展示了深空单颗卫星在监测全球尺度辐射平衡方面的巨大潜力。该研究为有潜力扩展到月基对地观测，为嫦娥七号月基双通道地球辐射能谱仪观测数据解译提供方法借鉴，从而为全球气候变化研究和环境挑战应对提供更可靠的数据支持。

图1.日-地L1点DSCOVR卫星对地观测示意图

图2.DSCOVR EPIC真彩色影像及模型反演短波辐射通量和现有产品对比

该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金以及深圳市科技计划等项目的支持。

论文信息：

Yuchen Zhao, Huizeng Liu*, Ping Zhu, Hong Qiu, Tianye Cao, Siying Chen, Yan Ma, Qingquan Li, Monitoring the Global TOA Shortwave Radiation Flux with Deep Space-based Earth Observations, 2025, 5, 0373,https://doi.org/10.34133/remotesensing.0373