Электростанции, работающие на угле, являются одними из основных источников выбросов CO₂ в мире. Однако точное измерение этих выбросов было сложной задачей из-за устаревших данных и технологических ограничений спутниковых методов. Эти проблемы особенно актуальны в регионах, где отсутствуют современные данные о выбросах или инфраструктура наземного мониторинга.
Для решения этих проблем исследовательская группа под руководством профессора Ши Юшэна из Института аэрокосмической информации Китайской академии наук разработала новое решение. Этот подход обеспечивает высокоточные оценки выбросов CO₂ от 14 крупных угольных электростанций по всему миру. Для этого использовалась усовершенствованная модель гауссова шлейфа и данные со спутника NASA «Орбитальная обсерватория углерода-3». Исследование было опубликовано в журнале Journal of Cleaner Production.
Ключевые усовершенствования модели включают:
* улучшение оценки фоновых концентраций CO₂;
* более реалистичное моделирование поведения шлейфов;
* динамическая оптимизация параметров направления ветра.
Эти усовершенствования повысили точность спутниковых измерений выбросов CO₂.
Обновлённая модель выдавала ежедневные оценки выбросов в диапазоне от 21,54 до 82,33 килотонн в день.
Демонстрируя высокие коэффициенты корреляции (значения R между 0,493 и 0,863), что указывает на надёжную работу. Оптимизация направления ветра и подъёма шлейфов были определены как ключевые факторы, способствующие повышению точности.
Проверка результатов путём сравнения их с существующими данными о выбросах показала высокую степень согласованности в целом. Однако также были выявлены области, где существующие базы данных занижали фактические выбросы.
Например, база данных Carbon Monitoring for Action (CARMA), разработанная Центром глобального развития, занижала выбросы от электростанции Tuoketuo в Китае, в то время как Global Coal Plant Tracker занижал выбросы от завода Джеймса Х. Миллера-младшего в Соединённых Штатах. Эти расхождения были связаны в первую очередь с устаревшими коэффициентами выбросов и статистическими методами.
Важно отметить, что это исследование заложило основу для динамического отслеживания выбросов CO₂ с высоким разрешением на основе спутниковых данных. Хотя текущая работа сосредоточена на угольных электростанциях, модель может быть применена и к другим крупным источникам выбросов, таким как сталелитейные заводы и нефтегазовые месторождения.
«Эта работа демонстрирует мощную роль, которую могут играть технологии спутникового дистанционного зондирования в независимой проверке выбросов», — сказал профессор Ши. «Она не только поддерживает более точный региональный учёт углерода, но и помогает выявлять аномальные выбросы и оценивать долгосрочные последствия мер по сокращению выбросов».
Предоставлено Китайской академией наук.