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随着大气探测和模型模拟技术的飞速发展，通过大气二氧化碳浓度观测溯源碳排放的方法，被认为是评估温室气体减排成果的有效方法。2016年12月22日，我国发射首颗二氧化碳观测科学实验卫星TanSat，成为全球第3个可提供碳卫星数据的国家。
监测全球CO2浓度，观测和模拟同时进行
碳卫星，全称“全球二氧化碳监测科学实验卫星”。运用大气二氧化碳浓度测量法监测全球CO2浓度，依赖于观测和模拟的同时进行，旨在应对全球气候变化、监测全球二氧化碳浓度分布情况。
在观测方面，卫星遥感由于特殊的观测地点和方式，可以在二氧化碳全球观测中发挥较大作用，特别是在全球覆盖高分辨率的观测上，能够做到看得广、看得清；而模拟则主要是通过大气输送模型，利用高性能计算机，模拟出大气二氧化碳传输过程和每一个时刻、每一个地方大气二氧化碳的含量，并与卫星观测协调一致，得到一个最接近真实的碳通量数值。
搭载特制“千里眼”，提供重要数据支撑
目前，全球二氧化碳地面观测站点总共仅有数百个，难以满足监测需求。碳卫星在一定程度上为这个问题提供了解决方案，它可以获取覆盖全球的二氧化碳监测数据。
从厚厚包裹着地球的大气层中，识别出哪些气体是二氧化碳，还要画出一张张“动态图”——在我国发射的碳卫星上，搭载了特制的“千里眼”。
在TanSat碳卫星上，搭载了一台高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理，是在可见光和近红外谱段，利用分子吸收谱线探测二氧化碳浓度，准确、实时掌握全球大气中二氧化碳的浓度变化。碳卫星每天绕地球飞行约14圈，探测宽度20千米。在绕地球两极运行的过程中获取全球二氧化碳浓度信息，以准确展示人类活动与自然体系是如何排放和吸收这种温室气体的。
通过对全球柱浓度的序列分析，并借助数据同化系统的一系列模型计算，可推演出全球CO2的通量变化（单位时间通过单位面积的CO2总量），这正是碳循环研究的核心数据基础。
对比碳卫星传回的数据， 可计算出世界不同地区二氧化碳水平情况
除此之外，碳卫星还搭载了另一件“利器”——多谱段的云与气溶胶偏振成像仪。这台成像仪可以测量云、大气颗粒物等辅助信息，为科学家精确反向推演二氧化碳浓度剔除干扰因素，还可以帮助气象学家提高天气预报的准确性，并为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑。碳卫星数据每天更新。用户可以按照日期和区域定制和下载碳卫星的全球数据。
首幅中国碳卫星大气二氧化碳全球分布图
通过不断重复观测， 碳卫星能够提供完整的全球二氧化碳分布图
作为一颗标准的近极地太阳同步卫星，碳卫星每天在距地球700公里高度的轨道上空围着地球南北两极绕圈飞行，一天能跑14圈到15圈。碳卫星上的全球二氧化碳监测仪每轨能收集到轨道东西向20公里范围内的地球大气高光谱分辨率信息。如此算下来，碳卫星一天所能获取的数据为（14到15） 20公里范围，即大约300公里的覆盖区域。而地球赤道的周长约40000公里，从理论上说，如果拿到140天左右、2000条轨道的观测数据，就能获取一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图。
