NASA用传感器帮助检测垃圾填埋场排放的甲烷

NASA用传感器帮助检测垃圾填埋场排放的甲烷甲烷是一种强有力的温室气体，是人类造成的全球变暖的大约四分之一到三分之一的来源。这项新举措的目的是建立一个全球废物场地的基线评估，这些场地的甲烷排放率很高。这一信息可以支持决策者努力减少大气中的气体浓度并限制气候变化。由废物部门产生的甲烷估计占人类造成的甲烷排放量的20%。以吨为单位，甲烷在大气中捕获热量的能力是二氧化碳的80多倍。但是，二氧化碳在空气中可以停留几个世纪，甲烷在大气中的寿命只有大约10年或20年，这意味着如果甲烷的排放被大大减少，就可以立即减缓大气层的变暖。"目前，关于全球废物部门的甲烷排放的可操作信息有限。全面了解来自垃圾场的高排放点源是缓解它们的一个关键步骤，"CarbonMapper首席执行官RileyDuren说。"新的技术能力使这些排放变得清晰可见--因此也是可操作的，这有可能改变游戏规则，提升我们对这个经常被忽视的部门的近期机会的集体理解。"CarbonMapper获得了格兰瑟姆环境保护基金会的资助，以支持其与废物场倡议有关的业务，包括利用NASA机载资产进行机载甲烷调查的潜在资金。该项目将需要在2023年对美国和加拿大以及拉丁美洲、非洲和亚洲的关键地点的1000多个管理垃圾填埋场进行初步的遥感调查。为了收集这些地区的数据，研究人员将使用基于飞机的传感器，包括机载可见光/红外成像光谱仪-下一代（AVIRIS-NG），它是由位于南加州的美国航空航天局喷气推进实验室开发的。此外，他们将使用亚利桑那州立大学的全球发现和保护科学中心的全球机载观测站，该观测站使用另一个由JPL建造的成像光谱仪。作为CarbonMapper项目的一部分，研究人员也将分析EMIT的甲烷数据。2022年7月，JPL管理的成像光谱仪被安装在国际空间站上，以测量地球主要产尘区表面的矿物含量。10月，科学家们证明EMIT也可以识别来自"超级发射器"的甲烷羽流。在这样做的过程中，该团队增加了另一个工具，以帮助NASA监测温室气体的更广泛努力。"美国宇航局JPL在使用机载成像光谱仪对甲烷点源排放进行高质量观测方面有十年的记录，"JPL的EMIT首席调查员RobertGreen说。"通过EMIT，我们在一个空间仪器中采用了同样的技术，使我们能够从轨道上收集关于局部甲烷源的信息。在CarbonMapper项目的第一年之后，研究人员将利用CarbonMapper卫星项目中的两颗卫星对全世界超过10,000个垃圾填埋场进行更广泛的调查。这对航天器将配备由JPL开发的成像光谱仪技术。该团队的目标是在2023年底与PlanetLabsPBC及其他合作伙伴协调发射。来自该项目的数据将可在"CarbonMapper数据门户"上获取：https://carbonmapper.org/data/...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336659.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336659.htm

美国温室气体中心启动：NASA领导的气候数据合作中心

美国温室气体中心启动：NASA领导的气候数据合作中心2021年地球大气中二氧化碳总量的可视化图源：NASA美国国家航空航天局（NASA）局长比尔-纳尔逊（BillNelson）、美国环境保护署（EPA）署长迈克尔-雷根（MichaelRegan）和其他美国政府领导人于12月4日在第28届联合国气候大会（COP28）期间为美国温室气体中心揭幕。"美国国家航空航天局（NASA）的数据对于在实地做出保护气候所需的改变至关重要。美国温室气体中心是拜登-哈里斯政府努力向更多人提供关键数据的另一种方式--从进行数据分析的科学家，到制定气候政策的政府官员，再到希望了解气候变化将如何影响他们的公众，"纳尔逊说。"我们正在把太空技术带到地球上，使全国各地的社区受益。"美国温室气体中心将成为美国政府各机构以及非营利和私营部门合作伙伴之间的合作枢纽。从国际空间站、各种卫星和机载任务以及地面站观测到的数据、信息和计算机模型均可在线获取。作为该中心的牵头执行机构，美国国家航空航天局（NASA）与美国环保署（EPA）、美国国家标准与技术研究院（NationalInstituteofStandardsandTechnology）和美国国家海洋与大气管理局（NationalOceanicandAtmosphericAdministration）合作。这些美国联邦机构的科学专家共同策划了这份温室气体数据集和分析工具目录。"美国温室气体中心的目标之一是加快地球科学数据的合作使用，"位于华盛顿的美国国家航空航天局总部的中心项目经理ArgyroKavvada说。"我们正在努力将正确的数据提供给能够利用这些数据管理和跟踪温室气体排放的人们。"该中心的数据目录包括经过整理的数据集，这些数据集提供了对温室气体源、汇、排放和通量的深入了解。中心网站上的初始信息主要集中在三个方面：人类活动产生的温室气体排放量估算陆地和海洋中自然存在的温室气体源和汇利用飞机和天基数据识别和量化大型甲烷排放事件美国国家航空航天局的EMIT（地球表面矿物尘埃源调查）任务检测到的甲烷气体信息就是一个数据集实例。EMIT位于国际空间站上，是一个成像光谱仪，可以测量可见光和红外波段的光，因此可以测量地球上甲烷的释放情况。美国温室气体中心以开源原则为基础，其数据集、相关算法和支持代码都是完全开源的。这使得任何人都可以测试数据、算法和结果。该中心还包括用户支持和分析中心，供用户利用计算资源和交互式可视化界面进行高级数据分析。美国国家航空航天局鼓励对该中心的发展提出反馈意见和想法。最近发布的《推进美国温室气体测量、监测和信息系统一体化的国家战略》概述了政府为加强温室气体信息所做的广泛努力，该中心是其中的一部分。编译自：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403409.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403409.htm

EMIT：NASA在应对气候危机时意想不到的得力助手

EMIT：NASA在应对气候危机时意想不到的得力助手美国国家航空和宇宙航行局（NASA）的EMIT仪器在国际空间站（ISS）上首次探测到甲烷羽流一年多后，其数据现在被用于识别温室气体的点源排放，其熟练程度甚至令其设计者都感到惊讶。EMIT是"地球表面矿物尘源调查"的简称，于2022年7月发射升空，用于绘制世界干旱地区表面的10种主要矿物。这些与矿物有关的观测数据已经提供给研究人员和公众，它们将帮助人们更好地了解飘入大气层的尘埃是如何影响气候的。检测甲烷并不是EMIT的主要任务，但该仪器的设计者希望成像光谱仪能够具备这种能力。现在，根据发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上的一项新研究，自2022年8月以来，该仪器已经确定了750多个排放源,有些排放源很小，有些排放源位于偏远地区，还有些排放源在时间上持续存在--该仪器在这方面已经做得很好了。2022年9月1日，EMIT在乌兹别克斯坦南部150平方英里（400平方公里）的区域内发现了12个甲烷羽流群。研究人员称这一仪器为"场景"。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院甲烷排放与气候变化美国宇航局南加州喷气推进实验室EMIT科学团队的研究技术专家、本文第一作者安德鲁-索普（AndrewThorpe）说："我们一开始对这台仪器的作用估计有些保守，结果它超出了我们的预期。"通过了解甲烷排放的来源，垃圾填埋场、农业基地、石油和天然气设施以及其他甲烷生产者的经营者就有机会解决这些问题。跟踪人为甲烷排放是限制气候变化的关键，因为它提供了一种相对低成本、快速的减少温室气体的方法。甲烷在大气中的停留时间约为十年，但在此期间，甲烷捕获热量的能力是二氧化碳的80倍，而二氧化碳在大气中的停留时间长达几个世纪。当某一大陆上的强风卷起矿物岩石尘埃（如方解石或绿泥石）时，空气中的微粒就会传播数千英里，影响到完全不同的大陆。悬浮在空气中的尘埃可以加热或冷却大气层和地球表面。这种加热或冷却效应是美国宇航局地球表面矿物尘源调查（EMIT）任务的重点。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院令人惊讶的结果事实证明，EMIT能够有效地发现排放源，既有大型排放源（每小时排放数万磅甲烷），也有令人惊讶的小型排放源（每小时排放数百磅甲烷）。这一点非常重要，因为它可以识别出更多的"超级排放源"--在总排放量中占过大比例的排放源。这项新研究记录了EMIT是如何根据其最初30天的温室气体探测结果，观测到通常在空中活动中看到的60%至85%的甲烷羽流的。2022年9月3日，在利比亚东南部的一个偏远角落，EMIT探测到了一股甲烷羽流，其排放量约为每小时979磅（444千克）。这是迄今为止该仪器探测到的最小来源之一。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院与航空探测的比较在距离地面几千英尺的高空，飞机上的甲烷探测仪器更加灵敏，但要保证派出飞机，研究人员需要事先表明他们能探测到甲烷。许多地区由于被认为过于偏远、风险太大或成本太高而没有进行检测。此外，开展的活动覆盖的区域相对有限，时间也很短。另一方面，从空间站约250英里（400公里）的高度，EMIT可以收集地球上大片区域的数据，特别是南北纬51.6度之间的干旱地区。成像光谱仪能捕捉50英里乘50英里（80公里乘80公里）的地表图像--研究人员称之为"场景"--包括许多机载仪器无法触及的区域。JPL高级研究科学家、EMIT首席研究员罗伯特-格林（RobertO.Green）说："EMIT在我们星球周围测量到的甲烷羽流的数量和规模令人惊叹。"这段延时视频显示了国际空间站的Canadarm2机械臂在空间站外部操纵美国宇航局的EMIT任务。从SpaceXDragon太空飞船上提取设备的工作于北京时间7月22日下午5:15左右开始，并于北京时间7月24日上午10:15完成。部分安装过程被省略，而其他部分则被加快。资料来源：美国国家航空航天局逐个场景检测为了支持源识别，EMIT科学团队绘制了甲烷羽流图，并在网站上发布，其基础数据可在NASA和美国地质调查局联合建立的陆地过程分布式主动存档中心（LPDAAC）获取。该任务的数据可供公众、科学家和组织使用。自2022年8月开始收集观测数据以来，EMIT已记录了50,000多个场景。2022年9月1日，该仪器在乌兹别克斯坦南部一个很少被研究的地区发现了一个排放源集群，每小时探测到12个甲烷羽流，总计约49,734磅（22,559千克）。此外，该仪器还发现了比预期小得多的羽流。2022年9月3日，该仪器在利比亚东南部的一个偏远角落捕捉到了一个迄今为止最小的来源，根据对当地风速的估计，其每小时排放量为979磅（444千克）。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398211.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398211.htm

北极永久冻土已成温室气体净来源

北极永久冻土已成温室气体净来源瑞典和美国科学家对北极地区所有三种主要温室气体进行评估，发现北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多，导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。在最新研究中，北欧区域研究所团队发现永久冻土区从碳汇转变到碳源。2000年至2020年间，该地区每年排放1.44亿吨碳。该地区同期还排放了甲烷，以及每年排放300万吨氮，其中部分以一氧化二氮的形式排放，这是一种更强大的温室气体。研究人员表示，永久冻土地区是大气温室气体的一个新来源，现有全球气候模型没有完全考虑到这一点。(科技日报)

为减排温室气体 日本科研团队正推进抑制牛打嗝项目

为减排温室气体日本科研团队正推进抑制牛打嗝项目甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍左右，而一头牛一年的甲烷排放量相当于1.7辆汽车一年的甲烷排放量。为抑制牛胃产生甲烷，小林团队希望通过开发牛胃传感器，同时使用人工智能控制喂食，在2050年将牛的甲烷排量减少80%。研究发现，将腰果壳中提取的油混合到饲料中，氢气会被转化为牛的营养来源“丙酸”，而非甲烷，从而将甲烷的排放量减少近两成。小林团队正在试验让牛吃减排效果更好的饲料，如海藻、植物油等。日本时事通讯社此前报道称，日本农林水产领域排放的温室气体中，牛打嗝和排泄物所释放的温室气体占近三成。为此，日本政府近年来都在积极推进抑制牛打嗝的项目。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346795.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346795.htm

出人意料的甲烷：沼气池释放的温室气体比储存的还多

出人意料的甲烷：沼气池释放的温室气体比储存的还多康奈尔大学的研究表明，池塘可能是温室气体的净排放者，尤其是甲烷。解决甲烷释放问题有可能将池塘从温室气体源变成温室气体汇。根据康奈尔大学研究人员的两项相关研究，虽然人造池塘既能吸收温室气体，也能释放温室气体，但两者相加，它们可能是温室气体的净排放者。这两项研究开始量化人造池塘和天然池塘对全球温室气体预算的重大影响，而对这些影响的测量还不是很清楚。"全球气候模型和预测依赖于温室气体排放和碳储存的精确计算，"农业与生命科学学院生态学和进化生物学助理教授、研究报告的资深作者梅雷迪斯-霍尔格森说。霍尔格森实验室的博士后研究员尼古拉斯-雷（NicholasRay）是两篇论文的共同作者。池塘影响和碳埋藏率霍尔格森及其同事曾估计，池塘（定义为5公顷或以下，地球上可能有10亿个池塘）向大气排放的甲烷可能占全球总量的5%。但是，由于没有对许多水体进行精确测量，真正的数字可能只有这个百分比的一半或两倍。与此同时，对池塘中碳埋藏率的估计却很少。8月18日，《湖沼学与海洋学通讯》（LimnologyandOceanographyLetters）杂志发表了一篇题为《人工池塘中碳埋藏率高与自生生产有关》（HighRatesofCarbonBurialLinkedtoAutochthonousProductioninArtificialPonds）的论文，研究了22个康奈尔实验池塘的碳埋藏率。这些相同的池塘（共有50个）建于1964年，提供了高度受控的环境，并有以往研究的详细记录。这些数据使霍尔格森和雷能够评估管理活动对碳储存的贡献。康奈尔大学50个实验池塘中的两个，建于1964年，用于研究。资料来源：ChristineBogdanowicz在这项研究中，研究人员考察了过去的管理活动，同时还对22个研究池塘中的每个池塘进行了沉积物取芯和沉积物厚度测量。他们测量了沉积物中的碳含量，将这些测量结果推断到整个池塘，然后将该数字除以池塘的年龄，得出每平方米每年固碳的数量，这个数字与湿地和红树林的数量级相同，高于湖泊。他们还发现，碳埋藏率受到水生植物（那些大到足以被看到的植物）、鱼类以及相对于磷的高氮添加量的影响。添加适当种类和比例的养分可促进植物生长，而植物生长需要使用碳来制造细胞，当植物死亡时，这些养分就会沉积在池塘底部。虽然缺乏有关天然池塘有机碳固存的数据，但科学家们推断了他们的研究结果，以估算全球天然池塘和人工池塘的总碳埋藏率。他们的结论是，天然池塘和人工池塘的固碳量占所有湖泊估计储存总量的65%至87%，这表明科学家低估了全球池塘和湖泊的固碳量。气体排放的季节性变化9月19日发表在《地球物理研究快报》（GeophysicalResearchLetters）杂志上的第二项研究名为"温带建造池塘温室气体排放的季节内高变异性"（HighIntra-SeasonalVariabilityinGreenhouseGasEmissionsFromTemperateConstructedPonds），该研究考察了康奈尔大学四个实验池塘的温室气体（主要是二氧化碳和甲烷）的季节性排放情况。在这项研究中，研究人员测量了这些池塘在2021年无冰期大约每两周的气体排放量。该研究的主要作者雷说："全球对池塘温室气体预算的估计非常不确定，部分原因是缺乏时间测量。研究人员发现，甲烷--一种比二氧化碳强25倍的温室气体--占每年排放气体的大部分，二氧化碳和甲烷的排放量因季节而有很大不同。"在植物生长的初夏季节，池塘吸收二氧化碳，到了晚些时候，植物腐烂时，池塘又排放二氧化碳。甲烷在整个温暖的月份都有排放，但每周的排放量变化很大，这说明需要经常采样以进行准确核算。研究人员发现，当水被分层（一层温暖的水位于寒冷的底层水之上）时，甲烷就会积聚起来，导致甲烷的总体排放量高于因风或突然冷却而混合的水。这是因为产生甲烷的池塘床微生物需要低氧条件，而混合会破坏这种条件。潜在的解决方案和资金如果把两篇论文的结果结合起来看，池塘是温室气体的净排放者，因为甲烷的释放量超过了沉积物中储存的碳量。但这些发现也提供了利用气泡器或水下循环器减少甲烷排放的可能性。霍尔格森说："如果我们能减少甲烷的数量，我们就有可能把这些池塘从净排放池变成净吸收池，但我们必须控制甲烷的排放量。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385917.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385917.htm