國際溫室氣體監測網絡在實現“雙碳”目標中的作用
大氣中二氧化碳等溫室氣體的濃度逐年增加,導致全球變暖,給人類的生產和生活帶來了造成了很大的影響。率先采取行動的向國際社會鄭重承諾減少溫室氣體(GHG)的排放,并在特定日期前實現“碳達峰”和“碳中和”目標。該“雙碳目標”是可持續發展的重要起點。雙碳戰略的實施離不開對溫室氣體排放的科學監測和評估,這需要使用高精度分析儀構建一張精密的監測網絡。
監測和評估溫室氣體
碳通量可以采用“自上而下”(監測)或“自下而上”(核算)的方法來估算,且這兩種方法相輔相成。“自上而下”的方法通常試圖根據大氣觀測得到的變化來估算碳源和碳匯。相比之下,“自下而上”的方法需要調查各種本地過程并建立模型,例如,結合每個源行業的化石燃料使用數據與某種燃料類型的碳含量估值相結合。由于使用“自下而上”的方法很難量化城市生態系統中生物來源的二氧化碳和甲烷,因此,集成“自上而下”的方法是大有裨益的。
Picarro 分析儀在全球溫室氣體監控網絡中的使用
高精度和長期穩定的測量記錄對于客觀評價本地、區域性和大陸尺度上報告的減排量至關重要。當前國際上的 GHG 監測網絡根據涵蓋地域范圍可以分為多個級別。Picarro 分析儀能夠以十億分(ppb)的分辨率測量溫室氣體,并且堅固穩定,幾乎所有級別的監測網都使用了Picarro分析儀 。
高級別是氣象組織(WMO)的全球大氣觀測(GAW)網絡,覆蓋全球各大洲,有 80 多個參與。目前共有 30 個全球站、400 多個區域站和 100 多個其它參與網絡運行的站點。國際社會引用的全球溫室氣體濃度數據主要來自 GAW 網絡。
來源:氣象組織
中央校準實驗室(CCL)按照全球大氣觀測計劃運作,提供國際校準標度的測量標準。自 2009 年以來,Picarro 分析儀一直用于甲烷和二氧化碳的校準。閱讀《大氣二氧化碳和甲烷觀測測量技術的新進展評估》一文,了解該項目以及他們如何使用 Picarro 分析儀。
地球網絡(Earth Networks) 溫室氣體觀測網絡計劃在美國建立 50 個站點,在歐洲建立 25 個站點,在其他地區建立 25 個站點。目前在美國已經建成了幾十個站點。該網絡在美國和各地已經部署了100 多臺 Picarro 儀器,用于測量二氧化碳和甲烷。閱讀《Picarro 分析儀助力全球大的私人溫室氣體測量網絡-地球網絡》新聞,了解該項目及觀測站如何使用 Picarro 分析儀。
大陸級或級
北美碳計劃(NACP)涵蓋北美 3 個,由多個網絡組成:
1.美國海洋和大氣管理局(NOAA)的全球溫室氣體參考網絡(GGGRN),其中溫室氣體原位監測有十幾個站點。閱讀《NOAA 地球系統研究實驗室高塔溫室氣體觀測網絡中二氧化碳、一氧化碳和甲烷的測量》一文,了解該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀。
來源:ResearchGate
2.美國科學基金會(NSF)的生態觀測網(NEON)共有 81 個野外站點,包括 47 個陸地野外觀測站和 34 個淡水水域觀測站。閱讀《利用現有的 NEON 基礎設施觀測美國生態氣候中的甲烷》一文,了解更多關于該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
3.美國宇航局(NASA)軌道碳觀測站和總碳柱觀測網絡(TCCON)。衛星觀測以及地面校準。
歐洲綜合碳觀測系統(ICOS)網絡涵蓋歐洲 13 個,共有 38 個溫室氣體監測站點。閱讀《光腔衰蕩光譜儀在綜合實驗室和現場測試水、二氧化碳、甲烷和一氧化碳》一文,了解更多關于該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
省/州級
美國東北走廊監測網絡(NEC)與美國標準和技術研究所(NIST)合作,建設了 29 個由地球網絡公司(Earth Networks) 運營和維護的觀測站點,涵蓋美國東海岸北部的一些大城市。閱讀《東北走廊觀測塔網絡的溫室氣體觀測》一文,了解更多關于該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
加州空氣資源委員會(CARB)監測網絡涵蓋美國加利福尼亞州,共有 7 個觀測站點。閱讀 CARB 頒布的《Picarro G2401 分析儀測量二氧化碳/一氧化碳/甲烷的標準操作規程》,了解觀測站如何使用 Picarro 分析儀。
來源:NOAA
城市級
洛杉磯特大城市項目,該網絡關注美國加州洛杉磯及其周邊地區的溫室氣體通量情況,共有 13 個觀測站點,14 臺分析儀。閱讀《洛杉磯特大城市碳項目的二氧化碳和甲烷測量——部分:“校準、城市改善和不確定性估計”》一文,了解更多關于該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
印第安納波利斯通量實驗(INFLUX),印第安納波利斯(美國印第安納州大的城市)建設了 12 個觀測站。閱讀《印第安納波利斯通量實驗:關于城市地區二氧化碳和甲烷排放通量測量的實驗設計和新結果》一文,了解更多關于該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
巴黎特大城市(MegaParis)項目涵蓋了法國巴黎地區,共有 5 個觀測站。閱讀《巴黎特大城市地區大氣二氧化碳的晝夜差異性、天氣變化和季節性變化》一文,了解更多關于該項目以及觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
點源級
馬塞勒斯(Marcellus)甲烷網絡有 4 個配備 G2132-i 分析儀的觀測站,用于馬塞勒斯頁巖地質區甲烷逃逸排放的研究。閱讀觀測塔站點信息頁面(Tower Site Info),了解更多關于觀測站如何使用 Picarro 分析儀的信息。
利用 Picarro 實現“雙碳”目標
以上是范圍內使用 Picarro 分析儀的規模相對較大的溫室氣體監測網絡的總結。作為高精度氣體分析領域的供應商,并憑借著豐富的經驗,Picarro 具有獨特的優勢,可以支持國際和地方構建監測網絡,助力、州和城市實現“雙碳”目標。
作者:Picarro 首席應用科學家 Zhiwei Lin
文章來源 Picarro官網
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