臭味洩露了秘密。在紐約、洛杉磯或波士頓的街道上走半天,偶爾聞到的臭雞蛋味清楚地表明,天然氣正在從某處洩漏。
正如石油和天然氣田被發現排放的甲烷比政府官方估計的要多一樣,一項新的研究表明,可能比之前認為的更多的甲烷正在從該系統的另一端洩漏——城市,人們實際上在那裡使用天然氣進行供暖和烹飪。
根據NASA的資料,城市擁有巨大的溫室氣體足跡,並佔全球二氧化碳排放量的70%。城市地區及其老化的天然氣管道和閥門也造成了大量的甲烷排放,甲烷在100年的跨度內作為溫室氣體的效力約為二氧化碳的35倍,並且佔美國溫室氣體排放總量的約10%(以二氧化碳當量計算)。
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根據週四發表在《美國國家科學院院刊》上的一項研究,波士頓老化管道和其他來源的甲烷排放量可能比該市官方州估計量高出一倍以上。該研究由哈佛大學的研究人員和科學家團隊領導。
這項研究是同類研究中的首例,它連續測量了主要都市區內外空氣中的甲烷。該研究每天關注波士頓市區,持續整整一年。之前的研究測量排放的時間要短得多,並且無法全面瞭解有多少氣體正在洩漏到空氣中。
研究發現,輸送到該市的所有天然氣中約有2.7%排放到大氣中,是官方州估計量約1.1%的兩倍多。這總計約有150億標準立方英尺的天然氣洩漏到波士頓的空氣中——足夠超過286,000戶普通家庭一年使用。(美國家庭平均每年消耗52,372立方英尺的天然氣。)
研究人員從地面和摩天大樓頂端的站點,以及波士頓附近和遠處的地點測量了空氣中的甲烷。然後,他們比較了甲烷和乙烷的比率,乙烷是天然氣的主要成分,而垃圾填埋場和汙水等其他甲烷來源幾乎不產生或不產生乙烷。
他們發現,波士頓周圍大氣中的大部分甲烷來自輸送到該地區用於供暖和烹飪的天然氣。排放量在一年中略有波動,在春季和夏季最高。
哈佛大學環境中心大氣科學教授、研究合著者Steven Wofsy 說:“一些排放實際上並不是洩漏。我們無法分辨哪些來自洩漏,哪些是我們所說的排放,或者哪些可能是調整不良的電器。”
他說,從氣候角度來看,重要的是要將天然氣消費地區確定為減少溫室氣體排放的場所。
環境保護基金會研究美國天然氣輸送系統中洩漏問題的資深科學家、美國國家大氣研究中心前科學家Bob Harriss 稱這項研究是“一個了不起的成功”,因為它準確測量了波士頓各種來源損失的甲烷。
他說,許多調查甲烷洩漏的研究都使用了不同的甲烷排放測量方法,但沒有一項能夠如此出色地捕捉到甲烷排放在一年過程中的波動情況。
美國宇航局噴氣推進實驗室地球科學理事會首席系統工程師 Riley Duren 與這項研究無關,他說他同意該研究的發現,即定位和減少甲烷排放對於城市以及油氣田都很重要。
Duren 說:“我會更進一步,並強調城市和地區之間的甲烷排放也存在顯著差異,我們才剛剛開始透過像這樣的研究來掌握這一點。”
Duren 說,城市中甲烷的來源會有所不同。例如,洛杉磯的研究表明,家庭中燃氣表與加熱器和爐灶之間的小型甲烷洩漏可能導致該地區大氣甲烷濃度升高,而其他城市可能存在老舊、洩漏的天然氣管道。
Duren 參與了洛杉磯特大城市碳專案,這是 NASA、國家海洋和大氣管理局以及國家標準與技術研究院的一項重大工作,旨在徹底測量主要城市中心上空大氣中的甲烷和其他溫室氣體。
Duren 說:“作為一個大型特大城市,洛杉磯的環境比波士頓更復雜,但我們的方法和目標與哈佛研究小組報告的相似:提高對城市甲烷、二氧化碳和其他溫室氣體排放的來源和趨勢的理解,因為城市對人類碳足跡的大部分負責。”
本文經氣候中心許可轉載。該文章於2015年1月22日首次釋出。