Gambaran Keseluruhan Kaedah Pengesanan Metana Atmosfera

Aktiviti manusia sejak Revolusi Perindustrian Pertama telah meningkatkan kepekatan metana di atmosfera lebih daripada dua kali ganda. Walaupun pelepasan metana menyumbang 3% daripada jumlah pelepasan gas rumah hijau mengikut jisim, daya radiasi (atau daya iklim) mereka menyumbang 23% daripada jumlah radiasi. Laporan Pelepasan Metana 2023 yang dikeluarkan oleh GHGSat menunjukkan bahawa menjelang akhir tahun 2023, pelepasan metana global mencapai kira-kira 378 MtCO2e, dua kali ganda jumlah yang dipancarkan pada tahun 2022. Pada masa ini, metana merupakan gas rumah hijau kedua terbesar selepas karbon dioksida dan mendapat perhatian yang ketara di semua ekonomi utama di seluruh dunia.

Pengesanan metana atmosfera secara sistematik bermula pada tahun 1880-an dengan Pengawasan Atmosfera Global (GAW) Pertubuhan Meteorologi Dunia (WMO). Berdasarkan platform tempat pengesan dipasang, kaedah pengesanan metana atmosfera boleh dikategorikan kepada kaedah berasaskan darat, berasaskan angkasa lepas dan berasaskan angkasa lepas.

△Peta Pengedaran Tapak Global TCCON

Pengesanan berasaskan darat

Pengesanan berasaskan darat bermula paling awal, dan pada masa ini rangkaian pemerhatian metana berasaskan darat utama global termasuk Rangkaian Pemerhatian Tiang Karbon Jumlah (TCCON) dan Rangkaian Pengesanan Gangguan dan Perubahan Atmosfera Kebangsaan (NDACC).

Pengesanan berasaskan darat mempunyai sensitiviti yang tinggi dan boleh memberikan data pengesanan metana atmosfera yang berketepatan tinggi, tetapi bilangan stesen darat yang diedarkan di seluruh dunia adalah terhad dan taburan ruangnya tidak sekata, dengan liputan stesen pemerhatian yang rendah di Amerika Selatan, Afrika, Oceania dan Asia.

△Pengesanan metana atmosfera berasaskan mesin

Pengesanan berasaskan angkasa lepas

Dalam bidang pengesanan bawaan udara, satu siri pengesan bawaan udara telah dibangunkan, termasuk Spektrometer Penyerapan Inframerah Laser Bawaan Udara (ALIAS), Kromatograf Gas Surih Atmosfera Bawaan Udara (ALIAS-II), Lidar Pemantauan Gas (GML), Spektrometer Pengimejan Inframerah/Nampak Bawaan Udara Generasi Akan Datang NASA (AVIRIS-NG), Spektrometer Bawaan Udara GHGSat (GHGSat-AV), dan Simulator Bawaan Udara MethaneSAT (MethaneAIR).

Pengesanan udara membolehkan pengesanan di tapak secara masa nyata, membolehkan tinjauan penerbangan pantas dalam julat tertentu dan tindak balas pantas terhadap kebocoran metana atmosfera yang disyaki. Pengesanan udara boleh mengukur pelepasan metana secara konsisten melebihi 10 kg/j, dan sesetengah spektrometer juga boleh mengukur pelepasan di bawah 5 kg/j.

△Keupayaan pengesanan metana atmosfera berasaskan angkasa lepas

Penerokaan berasaskan bintang

Sejak tahun 1990, penderiaan jauh satelit telah semakin meluas digunakan untuk memantau komposisi atmosfera. Amerika Syarikat, negara-negara Kesatuan Eropah, Jepun, Kanada dan China telah melancarkan pelbagai satelit dengan keupayaan pengesanan metana atmosfera secara berturut-turut, secara beransur-ansur membentuk sistem pengesanan metana ruang berbilang skala yang meliputi dunia, wilayah dan sumber titik. Apabila prestasi sensor berasaskan satelit bertambah baik, ketepatan pengesanan juga meningkat secara beransur-ansur.

Pengesanan berasaskan angkasa lepas mengimbangi liputan spatial yang rendah bagi pengesanan berasaskan darat dan angkasa lepas. Pengesanan berasaskan darat dan angkasa lepas menyediakan data pengesahan untuk ketepatan pengesanan berasaskan angkasa lepas. Tiga kaedah pengesanan iaitu pengesanan berasaskan darat, berasaskan angkasa lepas dan berasaskan angkasa lepas saling melengkapi, menyediakan asas data untuk pengesanan metana atmosfera. Ia juga menyediakan pengesahan dan sokongan untuk inventori pelepasan dari bawah ke atas melalui pendekatan dari atas ke bawah.