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美科学院为改进预测甲烷排放提出建议

编号:NO.I00019061804        发布时间:2018-04-17 15:59:56

Radiative forcing (relative to 1750) due to major GHGs.The 15 minor greenhouse gases include CFC-113,CCl4,CH3CCl3,HCFCs 22,141b and 142b,HFCs 134a,152a,23,143a, and 125,SF6,and halons 1211,1301 and 2402.来源:NAP2018年3月27日,美国国家科学院(US National Academies of Sciences)发布题为《改进美国人为甲烷排放的特征》(Improving Characterization of Anthropogenic Methane Emissions in the United States)报告,总结了认识甲烷排放来源和测量方法的现状,评估了改进清单编制方法的机遇,并为美国环保署(EPA)、能源部(DOE)、农业部(USDA)、国家海洋和大气管理局(NOAA)、国家航空航天局(NASA)、国家科学基金会(NSF)未来的研究议程提供支撑。报告指出,美国应该采取大胆措施,改善人类活动造成的甲烷排放的测量、监测和清单编制,更好的甲烷数据将有助于支撑有关气候、经济和人类健康的决定。

甲烷是导致全球变暖的强效温室气体。理解、量化和追踪大气中的甲烷及其排放,对于解决影响气候、经济、人类健康和安全的问题和决策支撑至关重要。人们在一系列空间和时间尺度上进行了甲烷的测量和排放估计,从单个排放源的甲烷排放的瞬时测量到每年的全球甲烷排放评估。一般而言,有两种预测甲烷排放的方法:①自上而下的方法,使用大气中甲烷浓度的观测数据和模拟从排放源到观测地的传输模型来估计排放。②自下而上的方法,衡量单个甲烷排放源(如天然气井或养牛场)的排放量,并利用这些结果来外推区域和国家尺度的排放。自上而下方法和自下而上方法之间有效的相互链接涉及两种方法的强化。

报告认为,甲烷的监测与核查是一门科学,至少在一定程度上仍处于发展的早期阶段。为了让美国温室气体清单(GHGI)中的甲烷部分真正做到透明、一致、可比较、完整和准确,并广泛应用于科学需要和政策应用,针对4个相互依存、有机联系的方面,报告特提出如下建议:

1)大气甲烷观测与建模。长期观测和估计甲烷排放的大气模型,对于探测甲烷排放的大规模趋势至关重要。由于稀疏的地表观测网络没有捕捉到排放的所有空间变化,导致目前全球和大陆尺度的自上而下甲烷排放估计的不确定性增加。由于大气传输模型的不确定性,导致所有尺度的自上而下甲烷排放估计的不确定性也增加。目前用于大气逆温的全球和区域大气传输模型很可能无法准确代表小尺度的过程。因此,这些模型很难精确模拟大陆观测站点观察到的甲烷排放。开发更高的时空分辨率大气传输模型和评估这些模型的方法可能会改进传输模拟。NOAANASA应该继续和加强目前的大气甲烷观测,以及采用自上而下方法的同化技术与先进模型。

2)精确的时空分辨率的甲烷排放网格化清单。更精确的国家甲烷排放网格化清单为科学界提供了重要的价值,以更好地刻画和比较清单,并对自上而下排放估计进行测试。此外,网格化清单有可能支撑与政策制定者和行业相关的空间尺度减缓行动。改进温室气体清单和州层面的清单也将有助于改进更精确的网格化清单。EPA应与DOENOAAUSDANASA合作,建立和维护一个精细的时空明确的美国人为甲烷排放清单,可以通过大气观测来进行测试,并定期更新。

3)甲烷排放清单开发。对温室气体清单(自下而上的方法)进行有针对性的改进是必要的,以符合最新科学和基于过程的模型。通过多尺度的测量活动来确定与量化未核算的排放量对于解决排放清单的不确定性和提高对甲烷排放的总体认识是至关重要的。鉴于对未核算甲烷排放的观测十分有限,任何对国家总量的推断都需要谨慎进行。EPADOENOAAUSDA应推动将最新科学纳入美国温室气体清单的可持续进程,并定期审查美国的甲烷清单编制方法。

(4)改进人为甲烷排放特征的研究。在人为甲烷排放的各种来源区域进行协调、同步的自上而下和自下而上的测量活动,对于确定知识差距和确定排放清单改进的优先次序是至关重要的。仔细评估国家甲烷清单中所使用的这些数据,对于确保年度评价评估的代表性十分必要。美国应该建立和维持一项全国性的研究工作,以提高从单个设施到网格化的区域/国家层面的人为甲烷排放估计的准确性、可靠性和适用性。

原文来源:https://www.nap.edu/catalog/24987/improving-characterization-of-anthropogenic -methane-emissions-in-the-united-states
原文题目:Improving Characterization of Anthropogenic Methane Emissions in the United States
编译者:曾静静

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