全球概览显示了使用哥白尼哨兵-5PTropomi仪器在年检测到的所有2,个甲烷超级排放者羽流的位置和规模。哥白尼哨兵-5P卫星上的Tropomi仪器是唯一每天生成全球甲烷浓度地图的卫星仪器。SRON荷兰空间研究所的研究人员宣布了一种新算法，该算法使用机器学习自动发现Sentinel-5P数据中的甲烷超级发射器羽流。信用：欧空局/SRON
在寻求应对气候变化和减少温室气体排放的过程中，检测甲烷泄漏-全球变暖的强大因素-变得越来越重要。研究人员正在利用尖端卫星技术的能力来监测这些来自太空的泄漏。该论文已发表在《大气化学与物理学》上.
甲烷是一种强大的温室气体，是仅次于二氧化碳的第二大气候变暖因素。
一吨甲烷，尽管它在大气中的寿命较短，约为10年，但在一个世纪的时间里，它可以保持比一吨二氧化碳多0倍的热量。这意味着，在使地球变暖方面，甲烷是一个强大的参与者。
但好消息是：由于甲烷不会像二氧化碳那样长时间存在，它为我们提供了一个采取相对迅速的气候行动的机会。如果我们减少甲烷排放，我们实际上可以在短短十年内看到全球甲烷水平的切实下降。这反过来又有助于减轻增强的温室效应。
现在，让我们谈谈“超级发射器”。虽然甲烷排放者是指任何甲烷来源，包括湿地等自然过程或农业等人类活动，但与其他排放者相比，甲烷超级排放者释放的甲烷量不成比例。
这些通常存在于工业设施中，例如石油和天然气运营，煤矿甚至垃圾填埋场，这些设施存在设备或基础设施问题，导致严重的甲烷泄漏.
这些超级排放者是我们寻求减排的唾手可得的成果。修复这些超级发射器不需要复杂或昂贵的解决方案。在许多情况下，相对简单的维修可以带来显著的气候收益。
然而，有一个挑战：我们首先需要识别这些超级排放者。这样，我们就可以有效地确定我们的努力目标，并开始在应对气候变化的斗争中发挥作用。
使用机器学习进行甲烷检测哥白尼哨兵-5P卫星上的Tropomi仪器是唯一每天生成全球甲烷浓度地图的卫星仪器。
该卫星通过观察地球大气层，特别是短波红外波段来测量甲烷。这些波段就像甲烷的独特指纹，使Sentinel-5P能够以惊人的精度检测其存在。
此处的图像显示了哥白尼哨兵-5P于年7月26日观测到的在利比亚一个石油开采地点的一组探测中检测到的甲烷超级排放者羽流之一。使用GHGSat卫星进行的观测，以该地区的对流层探测为目标，揭示了未点燃的耀斑的排放。信用：欧空局（数据：GHGSat/包含修改后的哥白尼哨兵数据（年），由欧空局处理）
这些丰富的数据在我们理解和解决甲烷排放对气候和环境的影响的努力中发挥着关键作用，使其成为应对气候变化不可或缺的工具。
SRON荷兰空间研究所的研究人员宣布了一种新算法，该算法使用机器学习自动发现Sentinel-5P数据中的甲烷超级发射器羽流。
它还根据测量的浓度和并发风速自动计算相关的排放量。
SRON的BerendSchuit解释说：“以前，我们手动识别最大的发射器，但仍然很难搜索数百万个Tropomi像素。甲烷羽流通常只覆盖几个像素。现在，我们每天都会自动从机器学习模型中获取检测列表。
“我们每周都会手动检查这些内容，以确保我们对检测充满信心。剩下的，每周几十个甲烷羽流，我们在网上发布。我们将持续泄漏以更高的分辨率传达给其他卫星，以便它们能够精确识别源头。
“联合国国际甲烷排放观测站使用这些信息与负责的公司或当局一起寻找解决方案。
来自SRON的共同作者BramMaasakkers补充说：“Tropomi每周检测到的数十个甲烷羽流确实为对抗全球变暖提供了黄金机会。."
“如果从太空中可以看到，那就很严重了。我们现在第一次对这些超级排放国有了很好的全球了解。在我们的出版物中，我们描述了我们在年发现的2,个羽流;45%来自石油和天然气设施，但我们也看到来自城市地区（5%）和煤矿（20%）的羽流。
“我们检测到人为排放，其气候影响明显大于荷兰的温室气体排放总量。在许多情况下，这些泄漏很容易修复。
甲烷检测的三层方法通常，甲烷排放的检测依赖于哥白尼哨兵-5P。直到最近，科学家们才开始利用结合来自多颗卫星的数据来监测太空甲烷排放的能力，其中包括哥白尼哨兵-5P和哨兵-2卫星的综合能力。
该图显示了年1月4日阿尔及利亚甲烷泄漏的分层卫星观测。在阿尔及利亚的HassiMessaoud油气田附近，SRON荷兰空间研究所的研究人员发现泄漏设施连续六天排放甲烷。年1月4日，Sentinel-5P在阿尔及利亚上空探测到甲烷羽流向东北方向延伸了多公里。该团队使用Sentinel-2图像放大羽流的起源，并确定泄漏的确切位置是一口油/天然气井，而Sentinel-显示泄漏持续了六天。在最近发表在《环境遥感》上的一篇论文中，研究人员发现Sentinel-卫星可以从其短波红外波段测量中检索甲烷增强。令人印象深刻的是，它每天可以检测到每小时至少10吨的最大甲烷泄漏，具体取决于位置和风力条件等因素。这使其在识别和监测甲烷泄漏方面处于独特的地位。图片来源：SRON/JPL（数据：包含修改后的哥白尼哨兵数据（年），由欧空局处理）
这些高科技天基工具协同工作，在全球范围内监测和评估甲烷排放，使研究人员不仅可以检测甲烷的存在，还可以准确定位和量化排放。
Sentinel-5P每天覆盖全球，以其高精度甲烷测量而闻名，可以检测地球上任何地方的甲烷泄漏。但是，有一个问题。空间分辨率相对较粗，为7x5.5公里。这意味着它可以识别甲烷的存在，但不能精确地确定其来源。
另一方面，Sentinel-2卫星配备了多波段仪器，这些仪器不是为观察甲烷浓度而设计的，但可以识别主要甲烷泄漏（每小时排放超过一吨）的精确位置，分辨率高达20米。但Sentinel-2缺乏每日全球覆盖，因此它可能会错过在某些排放期间捕获关键数据的机会。
但是哨兵-任务呢？卫星配备了多波段辐射计，可以观测对甲烷浓度敏感的短波红外波段。这些卫星每天提供全球覆盖，地面像素分辨率为米。
在发表在《环境遥感》上的一篇论文中，SRON的研究人员发现，Sentinel-卫星可以从其短波红外波段测量中检索甲烷增强。令人印象深刻的是，它每天可以检测到每小时至少10公吨的最大甲烷泄漏，具体取决于位置和风况等因素。这使其在识别和监测甲烷泄漏方面处于独特的地位。
在阿尔及利亚的HassiMessaoud油气田附近，研究人员发现泄漏设施连续六天排放甲烷。年1月4日，Sentinel-5P在阿尔及利亚上空探测到甲烷羽流向东北方向延伸了多公里。
该团队使用Sentinel-2图像放大羽流的起源，并确定泄漏的确切位置是一口油/天然气井，而Sentinel-显示泄漏持续了六天。
在分析这些泄漏时，Sentinel-2和Sentinel-都提供了类似的甲烷排放估计值-展示了Sentinel-在量化排放方面的效用。结合这两颗卫星的数据，研究人员可以精确地放大，识别、量化和监测与Sentinel-5P全球扫描中观察到的羽流相对应的甲烷源。
美国宇航局喷气推进实验室的主要作者和现任科学家SudhanshuPandey评论说：“谁会想到我们可以以分层方法使用三种不同的Sentinel任务，首先在Sentinel-5P上使用Tropomi从太空中发现甲烷超级发射器，然后放大Sentinel-和Sentinel-2，我们能够确定在设施级别负责的确切来源。这是我们需要迅速采取行动的信息类型。
在应对气候变化的斗争中，了解和减少甲烷排放至关重要。Sentinel-将每日全球覆盖范围和高分辨率甲烷检测独特地结合在一起，成为追踪和解决这些难以捉摸的泄漏的工具库中的宝贵资产。
随着技术的进步和我们理解的加深，卫星观测将在应对气候变化的全球努力中发挥关键作用.
更多信息：BerendJ.Schuit等人，使用卫星数据自动检测和监测甲烷超级排放者，大气化学与物理（）。DOI：10./acp-2--
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