自工业化以来，人为活动使得大量大气CO2等温室气体浓度急剧增加，从而导致全球变暖。目前，大气CO2浓度已经超过了390ppm，未来几年超过400ppm是必然的。大气CO2在全球碳循环中也具有非常重要的作用，但是现在对于碳源汇的研究还是存在很多未知和不确定。大气CO2的源汇大部分都发生在边界层大气中，因此对于获取这一范围内的CO2的浓度分布及其时空变化就具有非常重要的科学研究值价。目前地面站点观测虽然能够获取高精度的大气CO2浓度，但是其观测站点稀少而且分布极为不均匀，无法提供全球碳分布;被动式遥感观测虽然能够获取大区域尺度的大气CO2浓度，但是其自身也存在不足，热红外探测主要用于中高层大气的观测研究，而且容易受到地表热辐射以及大气温度、水汽的影响，而短波红外方式的观测虽然对边界层敏感，可以获取近地面的大气CO2的浓度信息，但是其受到大气气溶胶散射太大，严重制约了反演精度。　　相比之下，主动式星载差分吸收激光雷达(DIAL)是监测大气CO2的一种非常有效的手段，它能够全天时、全天候的对全球大部分地区（南北纬84°范围）昼夜对大气CO2进行监测，而且探测精度非常高（可以到达1 ppm），可为全球气候变化以及碳循环研究提供重要数据源。美国、日本和德国等主要发达国家已经研制成功了用于大气CO2探测的DIAL系统，并进行了地基和机载观测实验，为发射星载传感器做前期准备。我国也将要发射自己的星载DIAL用于探测大气CO2等温室气体，但是相应的研究还处于起步阶段，还有非常多的研究工作亟需开展。本研究开展了前期指标的论证工作，针对激光发射器的参数指标进行研究，主要开展了如下工作:　　1)论述了差分吸收激光雷达探测大气CO2的原理，分析了主要的误差源，由相对偶然误差和相对系统误差构成。　　2)研究了星载差分吸收激光雷达的主要系统构成，包括激光雷达发射系统、激光在大气中的传输、激光与地表目标的相互作用、接收系统以及数据处理四部分。　　3)通过分析大气CO2的光谱吸收特性以及其他大气分子的干扰，得到了探测的波段，进而分析了相对偶然误差、大气温度不确定误差以及频率不稳定误差的影响，给出了适合星载差分吸收激光雷达探测大气CO2的激光发射波长:on-line选在6361.2168 cm-1，off-line选在6360.8620 cm-1。　　4)研究了由于两束激光脉冲的平均地表反射率差异引起的浓度探测误差，分析了两束激光脉冲发射时间间隔与平均地表反射率变化值的关系，建立了由浓度误差来估算所需发射时间间隔的计算模型，模拟论证了两束激光脉冲发射时间间隔这一激光发射器的主要参数，当设定为0.5 ppm误差时，则发射时间间隔应该在0.952 ms范围之内，这一研究工作为DIAL激光发射器的研制提供一定的参考，具有重要的指导作用。