符雯麗

中新網(wǎng)北京7月29日電(記者孫自法)垃圾填埋場是全球第三大人為甲烷排放源，約占全球人為甲烷排放量的18%，如何對其開展精準(zhǔn)監(jiān)測意義重大。

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(空天院)7月29日發(fā)布消息說，該院程天海研究員團隊最新利用高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)的“火眼金睛”，開發(fā)出一種精準(zhǔn)量化垃圾填埋場甲烷排放的新方法，并基于該方法對全球垃圾填埋場進行了系統(tǒng)評估。

這項在垃圾填埋場甲烷排放監(jiān)測領(lǐng)域取得重要研究進展的成果論文，近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-氣候變化》上線發(fā)表。

提供全球甲烷排放監(jiān)測全新解決方案

論文通訊作者程天海研究員介紹說，傳統(tǒng)甲烷排放監(jiān)測主要依賴地面測量和模型估算，存在覆蓋范圍有限、精度不足、成本高昂等問題。衛(wèi)星遙感技術(shù)可以在全球范圍內(nèi)以更高的時空分辨率統(tǒng)一量化垃圾填埋場的甲烷排放，這是傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的。

在本項研究中，研究團隊利用30米空間分辨率和10納米光譜分辨率的遙感衛(wèi)星，結(jié)合匹配濾波算法和積分質(zhì)量增強法，識別并量化全球范圍的102個垃圾填埋場的甲烷羽流(氣體從排放源釋放后形成的一種羽毛狀擴散結(jié)構(gòu))及其排放速率，共檢出367個有效羽流，從而實現(xiàn)對全球垃圾填埋場甲烷排放的精準(zhǔn)量化。

程天海表示，這次研發(fā)的新方法不僅提高了垃圾填埋場的監(jiān)測精度與廣度，為全球甲烷排放監(jiān)測提供了全新的解決方案，也有望為全球減排政策的制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

首次全球尺度系統(tǒng)評估甲烷排放差異

研究團隊對全球兩類垃圾填埋場展開研究，一類是未采取封閉或嚴格防護措施的露天垃圾場；另一類是經(jīng)過科學(xué)設(shè)計、建設(shè)和運營，能對生活垃圾等廢棄物進行無害化處理的衛(wèi)生垃圾場。

研究過程中，研究團隊將衛(wèi)星反演結(jié)果與經(jīng)實地驗證的機載測量數(shù)據(jù)集交叉驗證，結(jié)果具備較高的一致性，實證新方法的可信度。

該研究結(jié)果表明，填埋場的甲烷排放受管理方式影響顯著，其中露天垃圾場的甲烷排放平均強度是衛(wèi)生垃圾場的4.8倍。

論文第一作者、中國科學(xué)院空天院博士研究生童浩然指出，新方法第一次從全球尺度系統(tǒng)評估了不同填埋管理方式下的甲烷排放差異。此次研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前廣泛使用的、由歐盟發(fā)布的全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫低估了高排放露天垃圾場的排放量，平均低估約5倍?；谛路椒ǖ难芯繛樾拚?dāng)前排放數(shù)據(jù)庫的偏差提供了科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)這一進展，該研究團隊呼吁國際社會應(yīng)加強完善垃圾填埋設(shè)施，同時建議建立全球衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)共享平臺，以保障資源有限國家能夠平等獲取關(guān)鍵排放數(shù)據(jù)，共同推進全球溫室氣體減排進程。

將推動垃圾填埋場監(jiān)測模式轉(zhuǎn)變升級

研究團隊認為，通過整合多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)量化甲烷排放的新方法為未來實現(xiàn)全球垃圾填埋場的規(guī)模化、連續(xù)監(jiān)測提供了有效技術(shù)路徑，不僅有望構(gòu)建不同氣候條件下的甲烷排放數(shù)據(jù)庫，顯著提升垃圾填埋場氣體排放模型的準(zhǔn)確性，還將為建立精細化時間序列的固體廢物甲烷排放清單奠定堅實的觀測基礎(chǔ)。

論文審稿專家評價稱，中國團隊這項成果具有重要科學(xué)價值和應(yīng)用前景，其提供了一個全新視角，使垃圾填埋場監(jiān)測能夠獲得更清晰、更全面的數(shù)據(jù)。

他們認為，該成果代表了遙感技術(shù)在固體廢棄物領(lǐng)域的潛在突破，展現(xiàn)出高技術(shù)、跨學(xué)科融合的創(chuàng)新價值，將有望推動垃圾填埋場監(jiān)測模式的轉(zhuǎn)變，即從過去孤立、零散的測量方式，升級為類似天氣預(yù)報的大規(guī)模、連續(xù)性監(jiān)測體系。(完)

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