科学家黑客天气卫星数据以量化甲烷泄漏 - 彭博社
Aaron Clark
GOES卫星系统的甲烷观测。
来源：哈佛大学
距离地球表面超过22,200英里（35,700公里）的卫星几十年来一直在捕捉风暴和天气数据。现在，科学家们基本上已经利用返回的数据来实现另一个目的：发现甲烷排放。
这一创新可能对无法或不愿停止主要甲烷排放的化石燃料运营商产生深远影响，因为它使研究人员能够每五分钟观察排放量并估算总排放量。这种方法利用美国国家海洋和大气管理局（NOAA）地球同步操作环境卫星（GOES）的短波红外观测，可以检测每小时约数十公吨或更大的大排放事件。
彭博社绿色对冲基金老将首次提出排放风险转移海上风电的下一个大问题：船舶不足欧洲绿色转型计划将在伦敦AIM市场上市顶级矿商必和必拓解雇25%的镍项目员工：AFR卫星通过分析阳光在地球上的反射方式来观测太空中的甲烷浓度。当光线穿过一团气体云时，在某些波长上其强度会减弱。甲烷在电磁谱的短波红外部分吸收光线。尽管GOES系统并非用于检测甲烷，但其传感器包括设计用于观测雪被和火灾热点等事物的短波红外通道。
新技术已经被地理分析公司和科学家用来量化北美的主要排放事件。 Kayrros SAS使用这种方法估计，一条化石气管道在被挖掘机破坏后向大气中排放了约840公吨甲烷。这个数字非常接近运营商Williams Cos.称泄漏的5090万立方英尺天然气，相当于约900公吨甲烷。这一事件的短期气候影响大致相当于17000辆美国汽车的年排放量。
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这种新方法去年首次由哈佛大学的科学家执行，实现了几乎连续的实时覆盖，与目前用于探测甲烷的所有其他卫星形成对比，这些卫星位于近地轨道，以每小时约17000英里的速度绕地球飞行，只能让科学家估计排放速率。
“GOES可以检测其他卫星错过的短暂排放，并且可以追踪分离的烟团回到它们的源头，”哈佛大学大气化学建模组的研究助理丹尼尔·瓦龙说，他在2022年首次提出了这个概念。“它还可以量化总排放质量和持续时间，而不仅仅是排放速率的瞬时估计。”
创新出现在应对气候变化的关键时刻，各国政府在经历有史以来最热的一年以及连续九个月创下月平均温度新高后，面临着交付激进行动的压力。化石燃料是人类活动产生的甲烷排放的第二大来源，仅次于农业。大多数政策制定者和科学家表示，削减石油、煤炭和天然气的意外泄漏和有意释放是在短期内降低温度的最快、最便宜的方式。
超过150个国家已加入全球甲烷承诺，并承诺到本年代末将温室气体排放量从2020年水平减少30%。在去年迪拜举行的第28届联合国气候变化大会上，50家石油和天然气公司承诺遏制甲烷排放，包括埃克森美孚公司和沙特阿美公司。
这一突破是一群年轻科学家最新取得的成果，他们隶属于哈佛大学、西班牙瓦伦西亚理工大学和联合国国际甲烷排放观测站，迅速扩大了研究人员利用一系列最初并非用于追踪甲烷的卫星发现泄漏的能力。
“显示了甲烷释放的检测和定量化正在加速进行，更重要的是，突出了利用已部署的现有技术/卫星来改善检测和定量化，并解决甲烷排放的时间变异性的潜力，”BloombergNEF的分析师Maria-Olivia Torcea说。
尽管低地球轨道卫星可以覆盖地球大部分区域，但它们经过给定位置的频率可能为24小时或更长。由于它们在更低的高度轨道运行，它们的传感器通常具有更高的分辨率，可以识别比GOES系统小得多的泄漏。然而，观测频率上的差距意味着科学家通常只能从仪器中估计排放速率。
GOES系统也存在局限性，它覆盖美洲和部分西非地区。哈佛科学家还与欧洲和日本的空间机构的研究人员合作，看看这种技术是否可以应用于Meteosat第三代和Himawari 8卫星任务。
去年，Marc Watine Guiu在哈佛做访问硕士学生时，使用GOES进行了第一次甲烷观测，并与Varon和IMEO科学家Itziar Irakulis Loitxate合作撰写了一篇论文，该论文于去年12月发表，描述了这种方法。科学家们量化了他们称之为来自墨西哥El Encino-La Laguna输送化石气体的管道的甲烷泄漏。
关键是，这一突破可能会增强监管机构对化石燃料排放者负责的努力，这些排放是世界上一些最具破坏性和可避免的排放之一，历史上一直由运营商自行报告。
“我们从地球同步轨道拥有的一项独特能力是量化非常大的排放的总持续时间和甲烷质量，” 哈佛大学的瓦龙说。“利用这项技术，可以审计工业报告中关于非常大的甲烷排放的数据。”