2019年美国的甲烷排放量激增 高于环保局的估计值

甲烷是一种强效温室气体，其排放量可能比以前想象的要高，尤其是垃圾填埋场的甲烷排放量。

甲烷是一种比二氧化碳更强的温室气体，是导致全球变暖的主要因素。一项利用卫星数据和大气模型进行的新研究显示，2019 年美国的甲烷排放量高于环保局的估计值，尤其是来自石油和天然气作业以及垃圾填埋场的甲烷排放量。这些发现强调了改进甲烷监测和报告的必要性，以便更有针对性地开展减排工作。

甲烷是一种气候"超级污染物"，每吨甲烷造成的变暖效应是二氧化碳的 30 倍。目前，在所有温室气体中，甲烷造成的全球变暖约占三分之一。由于甲烷的强大威力，美国签署了《全球甲烷承诺书》，旨在到 2030 年将全球甲烷集体排放量从 2020 年的水平减少 30%。

减少排放的第一步是了解有多少甲烷被释放到大气中。在一项新的卫星分析中，科学家们计算出 2019 年美国毗连地区的甲烷排放量高于之前的估计。

美国环境保护局 (EPA) 通过盘点已知的排放源，如垃圾填埋场、畜牧业、石油和天然气设施，来评估人为甲烷排放。然后向《联合国气候变化框架公约》报告这些排放量。卫星观测和大气模型提供了一种方法，可以确定哪些地方的排放量可能过高或过低。

一个国际科学家团队将前兆哨兵-5 号卫星上的对流层监测仪器（TROPOMI）的观测数据与 GEOS-Chem 大气传输模型相结合，生成了 2019 年美国甲烷排放总量的高分辨率地图。

领导这项研究的美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）博士后研究员汉娜-内瑟（Hannah Nesser）说："通过这种方法，我们可以追溯到从大气层到地面源头的排放路径。"

页面顶部的地图显示了卫星估算的 2019 年人为甲烷排放量。科学团队将该地图与美国环保局同年的温室气体清单进行了比较。他们发现，卫星得出的 2019 年甲烷排放量似乎比 EPA 的估计值高出 13%（在 EPA +/-14% 的不确定性范围内，但处于高端）。卫星衍生地图中最浅色的黄色表示排放总量达到或超过每平方公里 50 公吨的地方。(最高值达到每平方公里 384 公吨）。

美国最大的两个甲烷排放源--石油和天然气作业以及畜牧业生产的卫星和模型估算值分别比 EPA 的估算值高 12% 和 11%。煤炭开采产生的甲烷排放量比美国环保局的清单低 28%。

作为第三大排放源，垃圾填埋场的甲烷排放量估计比 EPA 的清单高出 50%。高排放的垃圾填埋场必须每年通过温室气体报告计划报告其排放量。一些垃圾填埋场根据垃圾存储量和其他垃圾填埋场特定信息估算其排放量，而其他垃圾填埋场则根据其捕获的甲烷量和运营信息推断其排放量。不过，有些排放源，如垃圾填埋场的运营或建设变化，并没有计算在内。

利用机载观测加强甲烷监测

科学团队对全美 70 个高排放垃圾填埋场的子集进行了放大研究，发现排放量的中位数比这些设施向环保局报告的排放量高出 77%。在这 70 个垃圾填埋场中，有 38 个进行了气体回收，其平均排放量比报告的排放量高出 200%。上图显示了这 70 个垃圾填埋场向 EPA 报告的排放量与 2019 年卫星甲烷排放量之间的差异。

科学小组将其结果与飞机观测结果进行了对比。机载观测有助于完善卫星对温室气体的估算，尤其是当垃圾填埋场靠近其他甲烷来源（如湿地或油气作业）时。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的研究科学家本-保尔特（Ben Poulter）说，这项分析表明，某些来源的甲烷排放量比以前想象的要大。但他指出，遥感技术现在提供了更多的监测资源，可以支持通过各种管理措施来减少这些排放。

将基于卫星的详细估计值与美国环保局的州级清单进行比较后，研究小组发现，2019 年甲烷产量最高的 10 个州的排放量平均高出 27%。这 10 个州占美国人为甲烷排放量的 55%。

作为美国温室气体中心的一部分，环保局、美国国家航空航天局（NASA）、国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国国家标准技术研究院（NIST）正在合作，为环保局的网格甲烷清单系统提供定期更新。他们还在开发美国自然甲烷排放和吸收汇的网格时间序列，并利用新的观测数据跟踪大规模甲烷排放事件。

Michala Garrison 利用Nesser 等人（2024 年）提供的数据拍摄的 NASA 地球观测站图像。这项研究得到了美国宇航局碳监测系统（CMS）的部分支持。

编译来源：ScitechDaily