Атмосфералық метанды анықтау әдістеріне шолу

Бірінші өнеркәсіптік революциядан бергі адам іс-әрекеті атмосферадағы метан концентрациясын екі еседен астам арттырды. Метан шығарындылары жалпы парниктік газдар шығарындыларының 3%-ын құраса, олардың радиациялық мәжбүрлеуі (немесе климаттық мәжбүрлеуі) жалпы радиацияның 23%-ын құрайды. GHGSat жариялаған 2023 жылғы метан шығарындылары туралы есепте 2023 жылдың соңына қарай жаһандық метан шығарындылары шамамен 378 MtCO2e-ге жеткені, бұл 2022 жылы шығарылған мөлшерден екі есе көп екені көрсетілген. Қазіргі уақытта метан көмірқышқыл газынан кейінгі екінші ірі парниктік газ болып табылады және әлемдегі барлық ірі экономикаларда үлкен назар аударылып отыр.

Атмосфералық метанды жүйелі түрде анықтау 1880 жылдары Дүниежүзілік метеорологиялық ұйымның (ДМҰ) Жаһандық атмосфераны бақылау (GAW) бағдарламасымен басталды. Детектор орнатылған платформаға байланысты атмосфералық метанды анықтау әдістерін жердегі, ғарыштық және ғарыштық әдістерге бөлуге болады.

△TCCON жаһандық сайтты тарату картасы

Жердегі анықтау

Жердегі метанды анықтау ең ерте басталды, қазіргі уақытта жердегі метанды бақылаудың негізгі жаһандық желілеріне көміртегі бағанасын бақылаудың жалпы желісі (TCCON) және атмосфераның бұзылуы мен өзгеруін анықтаудың ұлттық желісі (NDACC) кіреді.

Жердегі анықтау жоғары сезімталдыққа ие және атмосфералық метанды анықтаудың жоғары дәлдіктегі деректерін бере алады, бірақ бүкіл әлемде таратылатын жер үсті станцияларының саны шектеулі және олардың кеңістіктік таралуы біркелкі емес, Оңтүстік Америка, Африка, Океания және Азиядағы бақылау станцияларының қамтуы төмен.

△Атмосфералық метанды анықтау құрылғысы

Ғарыштық анықтау

Әуедегі детекторлар саласында бірқатар әуедегі детекторлар жасалды, соның ішінде әуедегі лазерлік инфрақызыл сіңіру спектрометрі (ALIAS), әуедегі атмосфералық іздік газ хроматографы (ALIAS-II), газды бақылау лидары (GML), NASA-ның келесі буын әуедегі көрінетін/инфрақызыл бейнелеу спектрометрі (AVIRIS-NG), GHGSat әуедегі спектрометрі (GHGSat-AV) және MethaneSAT әуедегі симуляторы (MethaneAIR).

Әуеден анықтау нақты уақыт режимінде, жергілікті жерде анықтауға мүмкіндік береді, бұл белгілі бір диапазонда жылдам ұшуды зерттеуге және атмосфералық метанның ағып кетуіне күдік туындаған жағдайда жылдам жауап беруге мүмкіндік береді. Әуеден анықтау 10 кг/сағ-тан асатын метан шығарындыларын үнемі сандық түрде анықтай алады, ал кейбір спектрометрлер тіпті 5 кг/сағ-тан төмен шығарындыларды да сандық түрде анықтай алады.

△Ғарыштағы атмосфералық метанды анықтау мүмкіндігі

Жұлдызды зерттеу

1990 жылдан бастап атмосфера құрамын бақылау үшін спутниктік қашықтықтан зондтау кеңінен қолданыла бастады. Америка Құрама Штаттары, Еуропалық Одақ елдері, Жапония, Канада және Қытай атмосфералық метанды анықтау мүмкіндігі бар бірнеше спутникті бірінен соң бірі ұшырып, біртіндеп жер шарын, аймақтарды және нүктелік көздерді қамтитын көп масштабты кеңістіктік метанды анықтау жүйесін құрды. Спутниктік сенсорлардың өнімділігі жақсарған сайын анықтау дәлдігі біртіндеп артып келеді.

Ғарыштық анықтау жердегі және ғарыштық анықтаудың кеңістіктік қамтуының төмендігін өтейді. Жердегі және ғарыштық анықтау ғарыштық анықтаудың дәлдігін тексеру деректерін береді. Жердегі, ғарыштық және ғарыштық анықтаудың үш анықтау әдісі бір-бірін толықтырады, атмосфералық метанды анықтау үшін деректер базасын қамтамасыз етеді. Олар сондай-ақ жоғарыдан төменге қарай тәсіл арқылы төменнен жоғарыға шығарындыларды түгендеуді тексеруді және қолдауды қамтамасыз етеді.