卫星追踪技术正帮助科学家精准锁定排放问题最严重的源头

Climate TRACE uses satellite imagery to help us understand global emissions and identify the sources.
Climate TRACE uses satellite imagery to help us understand global emissions and identify the sources.Image: REUTERS/NASA
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  • 了解温室气体排放的来源,对于控制这些排放至关重要。

  • Climate TRACE利用卫星图像帮助我们了解全球排放状况并识别排放源。

  • 美国国家航空航天局(NASA)也在利用卫星技术监测甲烷和二氧化碳,并帮助合作伙伴识别气体泄漏、管理林业,以及更好地控制垃圾填埋场排放。

“自世界开始协商减少温室气体排放以来的30年间,没有人确切地查明所有这些污染物的来源。”

在《科学》(Science)一文中,美国前副总统阿尔·戈尔阐述了气候变化应对进展面临的最大障碍之一:我们缺乏测量排放量以及追踪实现净零排放进展的能力。

如果不了解我们的排放来源,以及为遏制排放所采取的任何行动会产生何种影响,就很难判断我们是否正在做出正确的改变,以及改变是否足够迅速。

戈尔是Climate TRACE的支持者之一。该组织依托一门新兴的科学分支,将卫星技术与人工智能(AI)相结合,以帮助更清晰地描绘全球排放状况。

建立详细的认知

目前,将全球升温限制在1.5°C以内的努力,是通过各国基于自我报告信息并提交给联合国的估算数据来追踪的。然而,其中大量数据缺失,戈尔表示,并且有50多个国家在过去十年中未提交任何排放清单。

Climate TRACE发现,去年全球石油和天然气生产的实际排放量约为向联合国自我报告数据的两倍。

排放不仅来自交通和工厂等显而易见的来源,还来自垃圾处理和畜牧业等较为隐蔽的来源。Climate TRACE将卫星及其他遥感技术与直接测量和人工智能相结合,直接从源头对排放规模进行量化。

根据其数据,全球排放量最大的前14个排放源均为石油和天然气油田。排名前20的其余排放源由钢铁厂、炼油厂和发电厂构成。例外的是交通拥堵的洛杉矶路网,排名第16位。

这些卫星图像显示了气候变化如何日复一日地改变着我们的星球。
这些卫星图像显示了气候变化如何日复一日地改变着我们的星球。
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甲烷测绘

其他机构也认识到卫星技术在绘制温室气体分布图方面的优势。GHGSat目前在轨运行多颗卫星,以高分辨率监测温室气体。该公司同样能够识别单个设施的排放情况。在分析所收集的数据后,该公司随后会制定减排措施。

GHGSat的最新分析显示,每日甲烷排放量正在上升,尽管各国在COP26上通过《全球甲烷承诺》作出了国际承诺。

NASA的碳监测系统汇集卫星遥感、科学知识和建模技术,帮助国家和地方合作伙伴开展气候监测与减缓工作。例如,该系统曾协助美国环境保护署开展甲烷排放数据方面的工作。该系统还与马里兰州自然资源部合作,提供高分辨率森林图像和碳监测数据,以助力该州林业部门的决策。

此外,NASA的地球表面矿物尘源调查(EMIT)任务最初旨在帮助科学家了解尘埃如何影响气候。但研究人员发现,同一技术也能够探测甲烷的存在,而甲烷是一种强效温室气体。

在新墨西哥州上空探测到的这一长达两英里的甲烷羽流。Image: NASA。

自2022年7月安装于国际空间站以来,科学家已在中亚、中东以及美国西南部识别出50多个“超级排放源”。这些排放源往往集中在化石燃料、废弃物或农业领域。由于它们占排放量的很大比例,这一小部分生产者所采取的行动可能产生重大影响。

EMIT是新型星载成像光谱仪中的首个代表,能够探测甲烷的独特构成。

光谱成像仪探测到了加利福尼亚州的一处气体泄漏,并提供了有助于定位和修复该问题的信息。Image: NASA。

NASA还与非营利组织Carbon Mapper合作,运用类似技术对甲烷和二氧化碳进行定位、量化和追踪。

Carbon Mapper已帮助在多个地点探测到天然气管道泄漏。该技术还被用于为垃圾填埋场气体管理策略提供依据,此前在加利福尼亚州多个地点探测到强烈的甲烷排放。

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