Proveržis apskaičiuojant iškastinio kuro anglies dioksido emisijas


Weybourne atmosferos observatorija, Norfolkas, JK. Kreditas: Grantas Fosteris

Rytų Anglijos universiteto (UEA) vadovaujama mokslininkų komanda padarė didelį proveržį greičiau ir dažniau nustatydama iškastinio kuro anglies dioksido emisijos pokyčius.

Šiandien paskelbtame tyrime jie kiekybiškai įvertino regioninį iškastinio kuro CO2 išmetamųjų teršalų mažinimas per COVID-19 užblokavimą 2020–2021 m., naudojant atmosferos CO matavimus2 ir deguonies (O2) iš Weybourne atmosferos observatorijos, esančios šiaurinėje Norfolko pakrantėje JK

Sąmatoje naudojamas naujas CO atskyrimo metodas2 signalai iš sausumos augalų ir iškastinis kuras atmosferoje. Anksčiau nebuvo įmanoma kiekybiškai įvertinti regioninio masto iškastinio kuro CO pokyčių2 išmetimas dideliu tikslumu ir beveik realiu laiku.

Esami atmosferos metodais iš esmės nepavyko atskirti iškastinio kuro CO2 iš didelio natūralaus CO2 kintamumą, todėl pokyčių, pvz., įvykusių dėl blokavimo, įvertinimai turi būti grindžiami netiesioginiais duomenų šaltiniais, kurių sudarymas gali užtrukti mėnesius ar metus.

Atmosferos O2– pagrįstas metodas, paskelbtas žurnale Mokslo pažanga, gerai sutinka su trimis retesnio dažnio JK išmetamųjų teršalų įverčiais, kuriuos per pandemiją parengė Verslo, energetikos ir pramonės strategijos departamentas, Global Carbon Budget ir Carbon Monitor, naudojant skirtingus metodus ir duomenų derinius, pavyzdžiui, pagrįstus energijos suvartojimas.

Labai svarbu, kad šis metodas yra visiškai nepriklausomas nuo kitų įverčių, jį galima apskaičiuoti daug greičiau.

Tyrėjai taip pat gali dažniau aptikti išmetamų teršalų pokyčius, pvz., kasdienius įvertinimus, ir aiškiai matyti du sumažinimo laikotarpius, susijusius su dviem JK uždarymo laikotarpiais, atskirtus išmetamųjų teršalų atkūrimo laikotarpiu, kai buvo sušvelninti COVID apribojimai, vasarą. 2020 m.

UEA mokslininkai – vienintelio JK didelio tikslumo atmosferos O2 matavimų laboratorija – dirbo su kolegomis Wageningeno universitete Nyderlanduose ir Maxo Plancko biogeochemijos institute Vokietijoje.

Tyrimo vadovė dr. Penelope Pickers iš UEA vandenyno ir atmosferos mokslų centro sakė: „Jei žmonės nori sumažinti CO2 iškastinio kuro išmetamų teršalų ir mūsų poveikio klimatui, pirmiausia turime žinoti, kiek keičiasi išmetamųjų teršalų kiekis.

„Mūsų tyrimas yra didelis atmosferos mokslo laimėjimas. Keletas kitų, pagrįstų tik CO2 duomenys buvo nesėkmingi dėl didelių sausumos augalų išmetamų teršalų, kurie užgožia iškastinį kurą CO2 signalai atmosferoje.

„Naudojant atmosferinį O2 kartu su CO2 izoliuoti iškastinį kurą CO2 atmosferoje leido mums pirmą kartą aptikti ir kiekybiškai įvertinti šiuos svarbius signalus naudojant „iš viršaus į apačią“ metodą. Mūsų išvados rodo, kad nuolatinių matavimo vietų tinklas turi didelį potencialą atlikti šį iškastinio kuro CO įvertinimą2 regioniniu lygiu“.

Šiuo metu iškastinio kuro CO2 apie išmetamų teršalų kiekį oficialiai pranešama taikant metodą „iš apačios į viršų“, taikant apskaitos metodus, kurie apskaičiuojant išmetamųjų teršalų kiekį derinami išmetamųjų teršalų faktoriai su energijos statistika.

Tada jie sudaromi į nacionalines šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) išmetimo į atmosferą iš antropogeninių šaltinių ir veiklos, pvz., namų pastatų, transporto priemonių ir pramoninių procesų, inventorius.

Tačiau aprašai gali būti netikslūs, ypač mažiau išsivysčiusiose šalyse, todėl sunkiau pasiekti klimato tikslus.

Taip pat gali prireikti metų, kol bus atliktas inventoriaus vertinimas, o regioniniu mastu arba kas mėnesį ar kas savaitę neapibrėžtumai yra daug didesni.

Alternatyvus šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo įvertinimo metodas yra taikyti „iš viršaus į apačią“ metodą, pagrįstą atmosferos matavimais ir modeliavimu.

JK išmetamųjų teršalų inventorizacija jau sėkmingai pagrįsta ir pagrįsta nepriklausomais kai kurių pagrindinių ŠESD, pvz., metano ir azoto oksido, vertinimais iš viršaus į apačią.

Tačiau CO2svarbiausias klimato kaitos šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis, tai niekada anksčiau nebuvo įmanoma, nes sunku atskirti CO2 iškastinio kuro ir sausumos augalų šaltinių atmosferoje išmetamų teršalų.

Dr. Pickersas sakė: „Dėl laiko, per kurį bus baigtos inventorizacijos, sunku apibūdinti staiga įvykusius išmetamųjų teršalų pokyčius, pvz., sumažinimą, susijusį su COVID pandemijos blokavimu.

„Mums reikia patikimo iškastinio kuro CO2 išmetamųjų teršalų įvertinimus greitai ir tikslesniu mastu, kad galėtume stebėti ir informuoti apie klimato kaitos politiką, kad pasaulinis atšilimas nepasiektų 2°C.

„Mūsų O2pagrįstas metodas yra ekonomiškas ir teikia aukšto dažnio informaciją, galinčią tiekti iškastinį kurą CO2 greitai ir tikslesniu erdviniu mastu įvertina, pavyzdžiui, apskritims, valstijoms ar miestams.

Komanda naudojo 10 metų didelio tikslumo valandinius atmosferos O matavimus2 ir CO2 iš Weybourne atmosferos observatorijos, kurią remia JK Nacionalinis atmosferos mokslo centras. Ilgalaikiai šių klimato požiūriu svarbių dujų matavimai buvo labai svarbūs tyrimo sėkmei.

Norėdami aptikti COVID signalą, jie pirmiausia turėjo pašalinti atmosferos pernešimo poveikį jų O2 ir CO2 duomenų rinkinius, naudojant mašininio mokymosi modelį.

Jie apmokė mašininio mokymosi modelį remdamiesi priešpandeminiais duomenimis, kad galėtų įvertinti iškastinio kuro CO2 jie būtų tikėję stebėti Weybourne, jei pandemija niekada nebūtų kilusi.

Tada jie palygino šį įvertinimą su iškastinio kuro CO2 kuris iš tikrųjų buvo pastebėtas 2020–2021 m., o tai atskleidė santykinį CO sumažėjimą2 išmetamųjų teršalų.

„Naujas regioninio iškastinio kuro CO kiekybinis įvertinimas2 sumažinimas COVID-19 užblokavimo metu naudojant atmosferos deguonies matavimus“, – paskelbė Penelope A. Pickers ir kt. Mokslo pažanga 2022 m. balandžio 22 d., penktadienį.



Daugiau informacijos:
Penelope A. Pickers, Naujas regioninio iškastinio kuro CO2 kiekio mažinimo COVID-19 užblokavimo metu kiekybinis įvertinimas naudojant atmosferos deguonies matavimus, Mokslo pažanga (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abl9250. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl9250

Citata: Proveržis apskaičiuojant iškastinio kuro anglies dioksido emisijas (2022 m., balandžio 22 d.), gautas 2022 m. balandžio 26 d. iš https://phys.org/news/2022-04-breakthrough-fossil-fuel-carbon-dioxide.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.