减少甲烷排放不仅是减缓全球变暖速度的最快方法，更是未来十年减缓气候变化的关键所在。EDF始终倡导以科学为基础，高度关注甲烷问题。在过去的十余年间，我们与公共、个体及民间社会的利益相关者密切合作，共同致力于削减甲烷排放，以应对气候变化的挑战。
MethaneSAT是由EDF下属机构开发的一颗开创性的甲烷卫星，该卫星已于北京时间3月5日搭载SpaceX的猎鹰9号火箭顺利升空，并成功进入运行轨道。通过这颗高度先进的甲烷跟踪卫星，EDF将携手谷歌共同绘制全球甲烷排放地图，对现有监测卫星系统形成有力补充，以科技推动全球甲烷减排的进程。
MethaneSAT功能一览
● 每日可绕地球约15圈，每圈耗时约95分钟；
● 视野宽度为200km，原始像素为100m×400m，能够覆盖占全球油气产量80%以上产区的甲烷排放；
● 生成跨200km×200km目标、精确到1km2区域的高分辨率排放热图；
● 能够检测到低至3ppb的甲烷浓度变化；
● 自动计算甲烷排放速率，包括点源排放及面源排放；
● 初始图像预计于2024年夏季发布。从2025年初开始，所有数据将在www.MethaneSAT.org和Google Earth Engine上免费公开。
凭借前所未有的宽视场、高分辨率以及高精度，MethaneSAT能够完整描绘全球范围内的甲烷排放图景，成为应对气候变化最有力的工具之一。
MethaneSAT：一颗开创性的卫星
实施甲烷减排行动，首先需要全球范围内的全面的甲烷排放数据。而甲烷监测卫星在提供全球甲烷排放数据、绘制甲烷排放地图等方面发挥着重要作用。
现有的甲烷卫星主要专注于全球测绘或者局部测绘。其中，全球测绘卫星包括TROPOMI、SCIAMACHY、GOSAT、GOSAT-2、CO2M等，能够探测全球和大面积区域的甲烷排放，识别大型点源排放；局部测绘卫星包括GHGSat、PRISMA、EnMAP、F-5、Carbon Mapper等，能够探测设施级别的甲烷排放。然而，目前仍缺乏能够实现区域测绘的甲烷卫星。MethaneSAT的出现，成功填补了甲烷排放数据的空缺。
这颗开创性的卫星将使人们首次在全球范围内获得近乎实时的甲烷排放数据。这些数据将成为油气运营商、监管机构、投资者、科学家、公共卫生专家以及公众等利益相关方的重要信息来源。
与已有卫星不同的是，MethaneSAT能实现区域测绘，完成全行业量化
MethaneSAT的强大监测能力
MethaneSAT将在太阳同步极轨运行，运行高度为590km。它每日可绕地球约15圈，每圈耗时约95分钟，每天覆盖30个目标，每3~4天重新访问重点区域。
高灵敏度：其搭载的成像光谱仪将分离出甲烷短波红外吸收光谱的窄波段，能够监测到低至3ppb的甲烷浓度变化，实现高灵敏度监测。
高分辨率：MethaneSAT将生成跨200 km×200km目标、精确到1km2区域的高分辨率排放热图。
宽视场：它的视野宽度为200km，原始像素为100m×400m。由于视野广阔，MethaneSAT仅用150个200km×200km的目标即可测量占全球油气产量80%以上的产区的甲烷排放情况。
高灵敏度、高分辨率和宽视场将使MethaneSAT能够描绘完整的甲烷排放图景。
MethaneSAT的甲烷监测主要分为三个层级：
● 各个油气区域/国家/盆地/次盆地的区域总排放量，为全球绝大多数油气生产提供全行业排放量化。
● 面源排放，能够在约1km2分辨率内对低排放扩散源的甲烷排放进行汇总，监测阈值为5kg/hour/km2。
● 高排放点源，可追溯至单一排放源，监测阈值为500kg/hour。
MethaneSAT对区域、面源和点源的甲烷监测
MethaneSAT将首先测量石油和天然气设施的甲烷排放，未来还将在此基础上绘制农业领域的甲烷排放图。
MethaneSAT如何进行数据处理
MethaneSAT将处理观测到的光谱数据，计算甲烷排放速率，揭示甲烷的排放量以及变化情况。具体流程包括：
（1）数据标定：对光谱仪的原始数据进行光强度校正；
（2）甲烷浓度计算：考虑气象干扰（云量、气溶胶和地球表面的反射率）对数据进行处理，计算甲烷浓度；
（3）网格化和地理定位：数据被重新映射到地理坐标，以生成甲烷浓度图，包括石油和天然气基础设施等特征；
（4）定量与绘图：浓度数据与气象数据相结合，绘制甲烷排放速率图（以kg/hour为单位）；排放量与设施信息相结合，将排放量归因于特定位置。
与其他卫星相比，MethaneSAT进行数据分析的延迟性要低得多，这得益于其开创性的分析系统。MethaneSAT依据风和大气条件来跟踪排放，能够确定单个点源的位置和体积，甚至更大区域的累积排放量。
如何利用MethaneSAT的数据
预计2025年初，MethaneSAT获取的排放数据将在MethaneSAT官方网站（www.MethaneSAT.org）上公开。
届时研究人员、非营利性组织和学术机构也可以通过谷歌地球引擎（Google Earth Engine）免费使用MethaneSAT的数据。
商业实体的许可和定价条款将在未来出台，敬请关注。
MethaneSAT数据通过Google Earth Engine实现可视化
综上所述，MethaneSAT将精确追踪全球范围内的甲烷排放量，特别是来自石油和天然气基础设施以及农业的甲烷排放情况。从明年初开始，MethaneSAT将公布其光谱仪捕获的所有数据，提供一个公开且快速响应的甲烷数据平台，推动国际社会的甲烷减排行动，为应对气候变化做出贡献。
参考：
[1]https://www.methanesat.org/
[2]https://business.edf.org/insights/methanesat-what-you-need-to-know/
图片源自：EDF
