最近的一项研究表明，美国宇航局 (NASA) 的天基碳观测可以帮助从源头追踪碳排放。

美国国家航空航天局 (NASA) 的两项主要太空任务OCO-2 和 OCO-3 使研究人员能够通过使用欧洲最大的燃煤发电厂来检测和跟踪单个设施的二氧化碳排放量变化。

量化太空中的碳

在这项研究中，分析人员使用 NASA 的轨道碳观测站或 OCO 任务 2 和 3 产生的天基测量值。

他们计算了世界第五大燃煤电厂——波兰的 Bełchatów 发电厂排放的二氧化碳。然后，他们使用 OCO 在 2017 年至 2022 年间的第 2 次和第 3 次绘图观测分析了该工厂的二氧化碳排放量。

研究人员发现，那段时间二氧化碳水平的变化与发电量的变化是一致的。他们还检测到工厂关闭减少了总排放量。

下一张图片展示了 2014 年发射的 OCO-2 卫星。它绘制了从区域到大陆的各种比例的绕地球轨道运行时自然和人为的碳足迹。航天器中的光分析光谱仪检测到下方数百英里处的二氧化碳信号。

因此，科学家们得出结论，天基观测有助于从源头追踪碳排放。

后继卫星 OCO-3 是从 OCO-2 任务的备件中创建的。OCO-3 自 2019 年以来一直悬挂在国际空间站的底部。

当航天器经过一个区域时，太空仪器可以进行多次全面的碳观测。作为回报，科学家们可以利用这些观察结果制作局部范围内感兴趣区域的详细迷你地图。

这些发现令研究人员感到意外，因为这两种 OCO 仪器都不是为了检测像 Bełchatów 这样的个别设施的二氧化碳足迹。位于南加州的 NASA 喷气推进实验室 (JPL) 的 OCO-3 任务项目科学家 Abhishek Chatterjee 指出：

“作为一个社区，我们正在改进工具和技术，以便能够从数据中提取比我们原先计划的更多的信息。我们了解到，我们实际上对人为排放的了解比我们之前预期的要多得多。”

从源头追踪碳

发电厂等大型排放源排放了约50%的来自化石燃料的全球二氧化碳足迹。

• 在美国，2021 年电力部门的二氧化碳排放量为15.51 亿公吨。或者说，这大约占美国与能源相关的二氧化碳总排放量49.03 亿吨的32%。9.09 亿公吨 ( 59% ) 来自煤炭。

就 Bełchatów 而言，它每兆瓦排放的二氧化碳比其他工厂多。那是因为它是褐煤或褐煤发电厂。政府计划在 2036 年关闭发电厂。

大多数碳排放测量仅使用估计值或地表可用数据。它们代表了化石燃料消耗量及其预期排放量的计算结果。

因此，一般来说，它们并不代表实际的大气二氧化碳测量值。

该研究的主要作者和加拿大环境与气候变化部的研究员雷纳萨尔说，“关于排放发生的确切时间和地点的更详细信息通常无法获得。” 他进一步补充说：

“提供更详细的二氧化碳排放情况有助于追踪减排政策的有效性。我们使用 OCO-2 和 OCO-3 的方法可以应用于更多发电厂或针对城市或国家的二氧化碳排放进行修改。”

借助OCO-3制图模式观测，生成的数据可以更具体地用于未来追踪点源碳排放。

美国宇航局表示，这种太空任务运行将延长更多年，5至6年。OCO-3 将与 NASA 空间站上的另一位温室气体观察员一起工作。JPL 为 NASA 管理 OCO-2 和 OCO-3 项目。

在正确的时间以正确的规模进行碳测量至关重要。天基碳观测在未来监测和提供信息以帮助减少二氧化碳排放的努力中具有巨大前景。

尽管存在一些局限性，但这种新兴的监测验证和支持 (MVS) 系统可以在支持碳减排以缓解气候变化和实现《巴黎协定》规定的目标方面发挥关键作用。