由EDF下属机构开发的MethaneSAT甲烷卫星已于北京时间3月5日成功发射并顺利入轨。MethaneSAT是一颗开创性的卫星，能够以前所未有的精度和速度来定位和测量全球甲烷排放，它将成为加速国际气候行动的有力工具。
为什么需要监测甲烷排放
甲烷是一种强势的温室气体，其排放造成了自工业革命以来约30%的全球变暖。甲烷污染对气候变化构成的威胁已经引起世界各地人们的深切关注。近年来，各国政府和工业界正在加快推进甲烷减排行动，以应对这一紧迫的环境挑战。
确定甲烷排放来源是甲烷污染减排的关键。因此，甲烷减排首先需要“摸清家底”，即监测甲烷排放源、核算甲烷排放量。
甲烷排放核算通常基于模型估计、统计数据或全面的调查，主要目的是估算和记录甲烷排放总量，其结果对于制定减排目标和政策、评估排放趋势等具有重要意义。
而甲烷排放监测主要利用实地测量、传感器监测、遥感技术等多种手段，实时或定期监测排放源的排放情况。这些技术手段能够帮助确定排放源的位置、排放水平以及排放模式，从而及时采取措施进行管理、调整或控制。
为什么需要甲烷监测卫星
卫星等新兴技术可以弥补现有甲烷排放数据的不足，并且能够提高甲烷排放数据透明度。
目前甲烷监测的主要方法包括：
地面方法： 利用手持设备、移动和固定传感器来监测甲烷排放。
地面监测通常通过安装固定位置或车载的传感器、探测器及监测站来监测大气中的甲烷浓度。地面监测设备常位于潜在的排放源附近，因此具有较高的空间分辨率和测量精度。然而，其空间范围相对较小，更适合于对特定地区或特定排放源进行较高精度的监测。
航空方法：利用无人机或飞机识别较大的甲烷泄漏，并核算设施的总排放量。
无人机或飞机等航空测量技术可识别较大范围的甲烷排放，并测量场站总排放量。然而，该技术的其单次测量时间较短，难以实现长期持续监测。
航天方法：利用卫星从独特的有利位置监测全球的甲烷排放。
卫星监测具有独特的优势，可以弥补地面和航空监测方法的不足。通过分析大气中甲烷的吸收光谱，卫星监测能够测量甲烷浓度和分布情况。它不受地面条件的制约，可以在不同的天气条件下进行监测。此外，卫星监测可以覆盖广阔的区域，能够实现对全球范围的监测和大型排放源的追踪。
甲烷探测卫星在绘制全球甲烷排放图以及以全新速度、规模和频率提供数据方面发挥着重要作用。对于油气运营商、监管机构、投资者、科学家、公共卫生专家以及广大公众等利益相关方而言，这些卫星数据无疑是宝贵的信息来源。
MethaneSAT有什么不同
MethaneSAT能够对已有卫星系统形成有力补充，提高全球甲烷排放的透明度。
每颗甲烷卫星都具有独特的性能设计，旨在实现相互补充和协同。有些卫星具备全球覆盖能力，但无法探测到在总排放中占较大比重的小型排放源的甲烷排放情况。另一些卫星能够在设施级别上探测甲烷排放，但无法覆盖更大范围的区域。
MethaneSAT甲烷卫星为甲烷监测提供了新的助力。它的监测范围广泛，能够覆盖占全球油气产量80%以上的油气田/盆地的甲烷排放。此外，MethaneSAT既能探测到集中的点源，也能探测到分散的区域源，因此能够更好的完成区域测绘。值得一提的是，MethaneSAT以其广域视野、高精度及高空间分辨率，将开创性地为人们提供近乎实时的全球甲烷排放数据。这一创新技术不仅填补了现有卫星技术性能的关键空白，更通过前所未有的数据透明度，加速推动了全球范围内的甲烷减排进程。
在MethaneSAT的有力补充下，这些卫星相辅相成，将绘制出一幅更加全面、精确的甲烷排放图景。
MARS：利用卫星数据打造的全球甲烷警报和响应系统
创新的MARS系统将卫星数据与那些能够对排放采取行动的人联系起来。
在2022年联合国气候变化大会（COP27）上，联合国环境规划署（UNEP）的国际甲烷排放观测站（IMEO）启动了甲烷警报和响应系统（MARS）。
MARS是第一个集成甲烷卫星监测数据并将其与通知流程结合起来的全球系统。其设计的关键特征之一就是确保甲烷排放事件的数据能够到达有权采取行动的个人，从而有力推动公开透明的实地减排工作。
MARS利用现有最先进的卫星数据（如：TROPOMI等全球测绘卫星，以及Sentinel-2、Landsat 8或 9、EnMAP、PRISMA等更高分辨率的卫星），进行甲烷排放的识别、通知和跟踪，过程包括：
1）识别主要排放热点和事件；
2）激活合作伙伴网络以确定并通知利益相关者；
3）支持和跟踪减排进展。
MARS的四个组成部分
自2023年1月开启试点阶段以来，MARS已向利益相关者通报了分布于四大洲、共计127个重要甲烷排放源。
目前MARS已全面投入运行，为能够减少排放并兑现全球甲烷承诺（GMP）的企业和政府提供与政策相关的卫星数据。
MethaneSAT卫星监测数据上线后，将加入MARS系统，成为全球甲烷排放数据的有力补充。
参考：
[1] http://admin.methanesat.org/wp-content/uploads/2024/02/MethaneSATcomparison.pdf
[2] https://www.unep.org/resources/report/eye-methane-international-methane-emissions-observatory-2023-report
图片来源：
EDF、UNEP、pexels
