본 발명은 항공 관측 자료 동화를 수반하여 지표면 이산화탄소 플럭스(flux)를 추정하는 기술에 관한 것으로, 대기에 대한 항공 관측 자료를 전처리하여 자료 동화에 사용할 입력 자료를 생성하고, 대기 인버스 모델링(atmosphere inverse modeling)을 이용하여 대기 중 이산화탄소 농도 관측 자료로부터 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하되, 생성된 입력 자료와 항공 관측 자료에 대한 관측 연산자(observation operator)를 이용하여 이산화탄소 모델 값과 관측 값을 이산화탄소 분석 식에 반영함으로써 자료 동화(assimilation)한다.