國際溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡在實現(xiàn)“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(chǎn)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(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”目標。該“雙碳目標”是可持續(xù)發(fā)展的重要起點。雙碳戰(zhàn)略的實施離不開對溫室氣體排放的科學監(jiān)測和評估,這需要使用高精度分析儀構(gòu)建一張精密的監(jiān)測網(wǎng)絡。
監(jiān)測和評估溫室氣體
碳通量可以采用“自上而下”(監(jiān)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(jù)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(diào)查各種本地過程并建立模型,例如,結(jié)合每個源行業(yè)的化石燃料使用數(shù)據(jù)與某種燃料類型的碳含量估值相結(jié)合。由于使用“自下而上”的方法很難量化城市生態(tài)系統(tǒng)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(jiān)控網(wǎng)絡中的使用
高精度和長期穩(wěn)定的測量記錄對于客觀評價本地、區(qū)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(jiān)測網(wǎng)絡根據(jù)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(wěn)定,幾乎所有級別的監(jiān)測網(wǎng)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(wǎng)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(qū)域站和 100 多個其它參與網(wǎng)絡運行的站點。國際社會引用的全球溫室氣體濃度數(shù)據(jù)主要來自 GAW 網(wǎng)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?nèi)绾问褂?Picarro 分析儀。
地球網(wǎng)絡(Earth Networks) 溫室氣體觀測網(wǎng)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(qū)建立 25 個站點。目前在美國已經(jīng)建成了幾十個站點。該網(wǎng)絡在美國和各地已經(jīng)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(wǎng)絡-地球網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡(GGGRN),其中溫室氣體原位監(jiān)測有十幾個站點。閱讀《NOAA 地球系統(tǒng)研究實驗室高塔溫室氣體觀測網(wǎng)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(tài)觀測網(wǎng)(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(xiàn)有的 NEON 基礎設施觀測美國生態(tài)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(wǎng)絡(TCCON)。衛(wèi)星觀測以及地面校準。
歐洲綜合碳觀測系統(tǒng)(ICOS)網(wǎng)絡涵蓋歐洲 13 個,共有 38 個溫室氣體監(jiān)測站點。閱讀《光腔衰蕩光譜儀在綜合實驗室和現(xiàn)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(jiān)測網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(jiān)測網(wǎng)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(guī)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(wǎng)絡關注美國加州洛杉磯及其周邊地區(qū)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(qū)二氧化碳和甲烷排放通量測量的實驗設計和新結(jié)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(qū),共有 5 個觀測站。閱讀《巴黎特大城市地區(qū)大氣二氧化碳的晝夜差異性、天氣變化和季節(jié)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(wǎng)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(zhì)區(qū)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(xiàn)“雙碳”目標
以上是范圍內(nèi)使用 Picarro 分析儀的規(guī)模相對較大的溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡的總結(jié)。作為高精度氣體分析領域的供應商,并憑借著豐富的經(jīng)驗,Picarro 具有獨特的優(yōu)勢,可以支持國際和地方構(gòu)建監(jiān)測網(wǎng)絡,助力、州和城市實現(xiàn)“雙碳”目標。
作者:Picarro 首席應用科學家 Zhiwei Lin
文章來源 Picarro官網(wǎng)
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