在全球的《京都議定書》中，有142個國家和地區(qū)簽署了該協(xié)議，其中要求減排的溫室氣體中二氧化碳排放量最大。

二氧化碳是一種常見的溫室氣體，化學(xué)式為CO2。它以氣體形態(tài)存在于常溫常壓條件下，占大氣總體積的0.03%-0.04%。同時，二氧化碳也可以以液體或固體形式存在，在高壓低溫條件下可用作制冷劑，還可用于工業(yè)生產(chǎn)。

二氧化碳的產(chǎn)生主要源自五個方面：有機物的分解、發(fā)酵、腐爛和質(zhì)變過程中會釋放二氧化碳；石油、煤炭、天然氣等物質(zhì)的燃燒過程會釋放二氧化碳；石油、煤炭等物質(zhì)在生產(chǎn)化工產(chǎn)品過程中也會釋放二氧化碳；發(fā)酵、熟化過程中的糞便和腐殖酸會釋放二氧化碳；動物在呼吸過程中也會排出二氧化碳。

自工業(yè)革命以來，人口增加和工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致二氧化碳等溫室氣體的排放大幅增加。與此同時，森林砍伐和土地開墾導(dǎo)致二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物的能力減少。加上溫室氣體的溫室效應(yīng)，使得地球氣候變化更加嚴重。

過高濃度的二氧化碳對環(huán)境和人體都有危害。當(dāng)空氣中二氧化碳濃度低于2%時，對人體沒有明顯危害。超過這個濃度可能引起中毒，導(dǎo)致各種癥狀，甚至死亡。

碳中和、碳排放權(quán)和碳交易是應(yīng)對溫室氣體問題的概念和市場。碳中和指的是通過植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消自身二氧化碳排放，實現(xiàn)“零排放”。碳排放權(quán)是根據(jù)《京都議定書》規(guī)定的不同國家和地區(qū)的排放標準來實現(xiàn)減排保護環(huán)境的目的。碳交易則是指在控制總排放量的前提下，將包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體排放權(quán)視為一種稀缺資源進行交易。

雖然有168個二氧化碳排放監(jiān)測站點覆蓋了近60個國家，但這些監(jiān)測結(jié)果只能得到單點的局部數(shù)據(jù)，缺乏對區(qū)域和全球范圍的統(tǒng)一監(jiān)測方法和能力。因此，通過遙感衛(wèi)星反演二氧化碳濃度成為了研究全球變化的重要方法和技術(shù)手段。

遙感衛(wèi)星反演二氧化碳濃度的方法主要包括對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行處理和分析，建立前向模型來模擬光譜計算和光譜漂移校準，最后通過地基站點數(shù)據(jù)進行交叉核驗。隨著科研的進步，已經(jīng)有多種方法可以對二氧化碳進行反演分析。

開展二氧化碳研究對人類生活發(fā)展具有重要影響。大氣二氧化碳