在本週的「氣候現在」辯論中,我們了解到監測溫室氣體排放的過程對於確定世界上最大的排放國和刺激採取行動以實現減排至關重要。您可以在本文頂部的影片中觀看現場辯論的精彩片段。
我們的小組成員談到了覆蓋全球的改進衛星技術,可以精確識別哪裡有重要的溫室氣體來源。他們討論了這如何推動問責制並迫使公司、組織和國家承擔責任。
SRON 荷蘭太空研究所的高級科學家 Bram Maasakkers 解釋說:“擁有來自衛星的全球數據將提供一致的世界每日觀點,這些觀點可以反饋給決策者和推動緩解工作的人。”
他們也強調了溫室氣體監測方面仍然存在重大差距,例如森林和農業。考慮到一些自然生態系統已被證明從碳匯轉變為碳源,準確的測量可以證明產業和國家需要減少多少排放才能彌補這一不足。
世界氣象組織高級科學官員奧克薩娜·塔拉索娃(Oksana Tarasova)解釋說:“在依賴森林來履行承諾的國家模型中,沒有考慮到自然匯吸收碳的下降。”
您可以在下面的播放器中觀看完整的現場辯論:
溫室氣體 (GHG) 監測現在能夠讓我們詳細了解世界許多地區的排放源。它可以準確地檢測微量物質:百萬分之數百的二氧化碳、十億分之數千的甲烷、十億分之數百的一氧化二氮以及甚至更低含量的氟化碳氫化合物。
哥白尼大氣監測服務處 (CAMS) 是監測大氣中二氧化碳和甲烷水平的領導機構之一。副主任理查德·恩格倫解釋說,它是透過使用地面、空中和衛星上的儀器來實現這一目標的。該服務還使用電腦系統根據其對大氣、生物圈和報告排放量的了解來模擬這兩種溫室氣體的濃度。
還可以準確測量野火等事件的排放量。恩格倫帶我們瀏覽了加拿大野火的圖表,其中透過檢測衛星發出的熱量或測量燒傷疤痕來計算排放量。然後,科學家估計了給定區域內已燃燒樹木的密度。
SRON 荷蘭太空研究所的高級科學家 Bram Maasakkers 也解釋了哥白尼 Sentinel-5 Precursor 衛星上的對流層監測儀器 (TROPOMI) 如何繪製甲烷、二氧化氮和二氧化硫等大氣氣體的每日全球地圖。
這項新技術可以透過將 TROPOMI 數據與地球的高解析度衛星圖像相結合來精確識別發射器。 「我們可以檢測到每小時 100 噸的大型甲烷羽流及其來源,例如中國的煤炭開採或美國的石油和天然氣工業,」Maasakkers 解釋道。 “我們可以精確定位到大約 20 米。”
溫室氣體監測如何推動問責與行動
能夠識別和測量溫室氣體源的關鍵目的是實現問責制,作為推動淨零排放的一部分。當國家和公司使用自下而上的方法時,它涉及測量兩個關鍵變數:一項活動產生溫室氣體排放的速率和活動的持續時間。
該系統的問題在於,沒有考慮到設備或管道等設備中意外洩漏和其他不規則的溫室氣體釋放。據一位機構稱,2013 年這些所謂的逃逸排放量佔全球溫室氣體排放量的 5.3%。學習。
現在通常將「典型」洩漏量計入排放清單中,但科學家發現它們仍然是相當大的低估問題。這就是 TROPOMI 的發現對於緩解潛力非常重要的地方。
「如果這些洩漏是以前不為人知的,那麼這一點就非常重要,」馬薩克克斯說。 「我們與國際甲烷排放觀測站(IMEO)合作,該觀測站擁有甲烷警報響應系統,並將這些洩漏情況傳達給負責任的政府和公司,以便他們採取行動。”
恩格倫補充說,能夠找出排放源有助於對各國報告的數據進行一致性檢查——這是聯合國每年都要求的。他說:“擁有來自衛星的全球數據將提供一致的世界每日觀點,這些觀點可以反饋給做出決策和推動緩解努力的人。”
“行動變得可執行”
科學數據也是建立問責制的基礎。阿米爾·索科洛夫斯基(Amir Sokolowski) 是CDP 氣候變遷團隊的全球總監,CDP 是一家非營利慈善機構,負責營運全球揭露系統,幫助投資者、公司、城市、州和地區管理其環境影響。
「我們需要這些資訊來確定下一步誰有責任解決排放問題。這樣行動就變得可執行,」他說。 CDP 有一個針對企業和實體的評分系統,用於評估為遏制排放而採取的行動。 「科學可以確定溫室氣體排放的來源,然後檢查為減少溫室氣體排放而採取的行動的影響,」他說。
改善天然溫室氣體源的監測是最大的挑戰
溫室氣體監測對於了解自然生態系統作為源或彙的作用也至關重要。世界天然碳匯吸收約一半的人類排放量。但科學家最近的研究發現,2023年,也就是有記錄以來最熱的一年,森林、植物和土壤幾乎沒有吸收碳。在辯論中,世界氣象組織高級科學官員奧克薩娜·塔拉索娃(Oksana Tarasova)向我們展示了一張圖表,該圖表顯示了與正常水平相比,2022年熱浪期間歐洲植物和樹木沒有吸收多少二氧化碳。
此外,今年美國非營利組織亞馬遜保護組織利用衛星資料計算了亞馬遜森林儲存了多少碳。研究人員得出的結論是,森林砍伐的影響可能意味著亞馬遜貢獻的碳將開始超過其從大氣中吸收的碳。
“國家承諾不再可靠”
許多國家和公司依靠天然碳匯來抵消其溫室氣體排放。擁有顯示他們現在吸收的二氧化碳減少了多少的數據意味著能夠給出需要限制多少人類排放的數字。對自然匯和源頭的監控是目前最大的數據缺口,我們的小組成員強調了提高其準確性的重要性。
塔拉索娃解釋說:“依賴森林來履行承諾的國家模型沒有考慮到自然匯碳吸收的下降。” “事實上,它們依賴於森林吸收量的增加,但正如我們所看到的,如果發生乾旱或野火而這種情況沒有發生,國家承諾就不再可靠。”
塔拉索娃指出,公司和組織也可以從亞馬遜和其他森林購買碳信用額,儘管它們的吸收程度有波動。
溫室氣體監測如何幫助淨零排放
現在溫室氣體監測的目標是不斷擴大數據收集的範圍,使數據更加準確、更長遠。
這包括改善海洋的覆蓋範圍,這是監測最少的區域之一。 「這很重要,因為我們認為我們的化石燃料排放量的很大一部分正在被海洋環境吸收,如果這種情況發生變化,我們需要意識到,」恩格倫解釋道。
索科洛夫斯基說:“與此同時,我們需要採取預防措施,因為接收科學數據和採取緩解行動做出反應之間總是存在滯後。” “科學最重要的作用是找到社會責任與需要採取的行動之間最牢固的聯繫。”
認識我們的小組成員:
Richard Engelen,哥白尼大氣監測服務副主任
理查德·恩格倫 (Richard Engelen) 是歐洲中期天氣預報中心 (ECMWF) 高級管理團隊的成員,也是 ECMWF 代表歐盟運營的哥白尼大氣監測服務的副主任。
恩格倫是大氣成分遙感和資料同化的科學專家,特別關注碳循環。他是約 50 篇國際同行評審科學文獻出版物的(共同)作者,並對會議和研討會論文集做出了許多貢獻。
他是或曾經是多個歐洲計畫的科學顧問委員會成員、歐盟委員會專家小組成員以及美國和荷蘭多個提案審查委員會的成員。
Bram Maasakkers,SRON 荷蘭太空研究所高級科學家
JD (Bram) Maasakkers 是 SRON 荷蘭太空研究所的科學家。他的工作重點是透過衛星觀測大氣濃度更了解人為甲烷和一氧化碳排放。
馬薩克克斯是哈佛大學大氣化學建模小組的暑期實習生,該小組使用先進的大氣化學模型來了解大氣的化學成分、人類活動如何改變它,以及這對地球上的生命意味著什麼。 2013年,他作為環境科學與工程博士研究生全職加入研究小組。
Oksana Tarasova,世界氣象組織資深科學官員
Oksana Tarasova 博士自 2009 年起便在世界氣象組織工作。
她於 2014 年至 2022 年擔任科學與創新部大氣環境研究部負責人,擁有物理學背景和大氣物理學博士學位。
塔拉索娃的主要活動重點是大氣成分觀測和分析的國際合作,並在溫室氣體領域擁有具體的專業知識。她目前是多個顧問委員會和研究計畫的成員。她是 100 多篇出版物的作者和合著者。
Amir Sokolowski,CDP 氣候全球總監
阿米爾·索科洛夫斯基(Amir Sokolowski) 是CDP 氣候變遷團隊的全球總監,CDP 是一家非營利慈善機構,為投資者、公司、城市、州和地區運營全球揭露系統,以管理其環境影響。
他的團隊提供策略方向,幫助確保 CDP 激發雄心並與該主題的最新知識和發展保持一致。索科洛夫斯基擁有 16 年的實地工作經驗,曾與政府合作並參與國際談判,加強氣候治理的各個層面。
他曾在許多國家起草立法、驗證 REDD+(減少毀林和森林退化造成的排放)項目、圍繞碳市場進行機構談判以及為《巴黎規則手冊》做出貢獻。
索科洛夫斯基擁有牛津大學環境法碩士學位和特拉維夫大學中世紀史學士學位。