全球首个全自动城市温室气体排放传感器网络在慕尼黑投放使用

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据外媒报道,慕尼黑拥有了世界上第一个基于地面大气遥感测量城市温室气体排放的全自动传感器网络。它是由德国慕尼黑工业大学(TUM)环境传感与建模教授Jia Chen团队的科学家开发。现在,任何人都可以通过互联网平台查看测量数据。

 

传感器网络MUCCnet由五个分析太阳光谱的高精度光学仪器组成。它们负责测量气体的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化碳(CO)的浓度。由于每种气体都有其独特的光谱“指纹”,所以这些气体的浓度可以通过仪器跟太阳之间的气柱来测定。“通过测量大气的垂直柱,可以消除当地的干扰如邻近烟囱的不成比例的影响。因此,这种温室气体平衡被认为是特别可靠和准确的,”Jia Chen教授说道。

MUCCnet的一个测量设备位于TUM的主校区,用于测量市中心的浓度。其他四个设备则位于慕尼黑城市边界的四个主要方向。

 

 

Chen用简单的术语解释了这个原理:“我们在城市的逆风处设置了一个传感器,在逆风处设置了第二个。所以第一个传感器和第二个传感器之间的气体增加一定是由城市内部产生的。”而为了覆盖尽可能多的风向,每个基本方向都有一个传感器。通过输入传感器数据和气象参数,高性能计算机可以创建一个空间解析的城市排放图。

根据巴黎气候协议,大气测量不需要达到排放目标。“相反,我们在新闻上听到的排放数字是基于计算得出的,”Chen指出。

除此之外,这使得无法检测到迄今未知的来源如天然气管道的泄漏。因此,Chen领导的团队和项目负责人Florian Dietrich创建了MUCCnet从而能高精度测量排放、减少计算的不精确性。

由于德国在2020年春季和2020-2021年冬季各封锁了一次,在这期间交通得到了大量的减少,这使得这场新冠危机为研究人员提供了一个有用的自然实验。

 

 

然而遗憾的是,二氧化碳的寿命很长(几百年),测量结果表明,即使是像这次大流行这样剧烈的全球事件也没有阻止大气中二氧化碳浓度每年都增加的情况发生。

自2021年初以来,研究人员开设运营了一个网站,其不仅向每个人提供测量数据还解释了使用的设备和获取数据的原理。

“由于气候变化是一个全球性问题,慕尼黑网络应该只是第一步,”Chen说道。未来,她的团队将利用现有温室气体卫星的测量数据在全球范围内扩展在慕尼黑开发的方法和模型从而为理解和解决气候问题做出决定性贡献。

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