世界上首個旨在幫助識別溫室氣體排放特定來源的星載系統目前正在繞地球執行。
該網路中的主要單元，一個名為對流層監測儀器 (Tropomi) 的軌道飛行器，是歐洲航天局 (ESA) 於 10 月發射的一套最先進的感測器。到 12 月，當它飛越歐洲、亞洲、非洲和南美洲時，它已開始繪製工業設施和城市上空甲烷、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和各種氣溶膠的羽流地圖。
Tropomi 旨在最終每 24 小時繪製一次全球排放地圖，並以前所未有的更高解析度顯示汙染物，其更清晰的影像贏得了贊助商的高度評價。歐空局地球觀測專案主任約瑟夫·阿施巴赫稱其為“歐洲的里程碑”，並指出它“對於幫助制定適當的減緩政策非常有價值”。
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它也可能被證明是北美的高水位線。Tropomi 一直在與第二顆衛星 Claire 的所有者交換資訊。Claire 是由總部位於蒙特利爾的 GHGSat Inc. 公司於 2016 年發射的，旨在尋找井口等場所的洩漏氣體。執行長斯蒂芬·日耳曼表示，Claire 的感測器已小型化，可以裝入微波爐大小的包裝中。這顆銀色長方體軌道飛行器一直在使用 Tropomi 的資訊來鎖定工業設施，例如石油和天然氣作業，以檢視它們是否發生了甲烷洩漏。
Tropomi 的解析度可以達到地球上約一平方英里的範圍——這個區域可以讓它看到特定城市的排放量。日耳曼在 Claire 身上看到了商機——Claire 以他公司一位工程師的新生兒命名。GHGSat 與加拿大航天局合作，花費三年時間設計了一顆衛星，其輕型成像光譜儀可以聚焦於小至 164 平方英尺的區域。這應該使 Claire 能夠精確定位甲烷洩漏的確切來源，以便該公司可以修復它。
在類似於加利福尼亞州和魁北克省的減排總量管制和交易系統下，甲烷洩漏的成本可能會累積起來。煉油廠、管道和偏遠的油氣井口可能難以監測，但以每秒 4 英里以上的速度飛行的軌道衛星可以更便宜、更準確、更頻繁地測量設施的排放量。
到目前為止，GHGSat 表示已測量了全球 2,000 多個地點的排放量。
日耳曼在一次採訪中解釋說：“我們主要希望為工業運營服務”，但他的公司也有興趣與政府監管機構比較測量技術。他希望有一天每個人都可以獲得相同的排放資料，為政策制定提供資訊。
發生洩漏，警鐘長鳴
日耳曼認為，最終，大型工業排放者將需要“分層系統”的感測器。他的公司正準備再發射兩顆衛星，並正在開發可由飛機攜帶的感測器包，以及用於監測大型工業園區的地面排放感測器。
這些努力吸引了美國潛在的競爭對手，加利福尼亞州帕洛阿爾託的 Bluefield Technologies 公司。其執行長約塔姆·阿里埃爾組建了一支由科學家和工程師組成的團隊，他們正在設計一顆揹包大小的衛星，以發現地球上少量甲烷排放反射的陽光的獨特模式。Bluefield 是眾多利用新型“立方體衛星”（CubeSats）或小型衛星的新公司之一，這些衛星可以從太空進行廉價測量 (氣候連線，1 月 29 日）。
Bluefield 正在建立自己的客戶名單，並希望在未來兩年內發射兩顆衛星。它們將是 NASA 30 多年來使用的衛星的微型版本。“它尚未進入太空，但我們毫不懷疑物理原理是有效的，”阿里埃爾說。
阿里埃爾最終預測，政府將把溫室氣體排放的衛星監測外包給私營公司。“我們正在提供一種經濟高效的方式在全球範圍內做到這一點，並減少關於資料的爭論，”他說。他預計私營衛星產業需要五到七年才能完全形成，但這將為企業節省資金。
他希望將衛星資料出售給石油和天然氣公司的投資者（如對沖基金）以及政府機構、環保團體和保險公司，這些機構可能希望監測公司在減少排放方面的進展。
阿里埃爾認為，垃圾填埋場、牲畜飼養場、發電廠和其他甲烷生產者也可能是客戶。“他們 [客戶公司] 有了一種新方法來關注他們的基礎設施，”他說。如果出現問題，例如甲烷洩漏，“它會敲響警鐘，他們可以派人出去修理。”
減少並驗證
可能會有很多警鐘響起。目前的系統是一個零散的、地面監測網路，用於跟蹤溫室氣體。在世界某些地區，這在政治上可能是不可能的。然而，風險正在增加。世界銀行在 11 月宣佈，全球碳定價倡議（如加利福尼亞州的碳排放總量管制和交易系統）的價值目前為 520 億美元，並且每年增長 7%。
今年，中國可能會推出自己的排放交易系統，這可能是世界上最大的碳定價倡議。但它將如何發展以及如何驗證仍有待觀察。在加利福尼亞州的碳系統下，一家公司被分配了一個“上限”或溫室氣體排放量的限制。每公噸碳必須獲得許可。如果一家公司將其排放量降至上限以下，它可以出售多餘的許可證以獲取利潤。如果它不能，或者如果它遇到長期甲烷洩漏等情況，它可能不得不購買更多許可證並支付市場要求的任何價格。
斯坦福大學地球系統科學系主任羅布·傑克遜說：“我們將迎來衛星在天空中監測地球上任何設施的日子。” “我對此感到非常興奮。環保界將能夠監督地球上的任何設施。我認為每個人都會受益。”
密歇根大學大氣科學家埃裡克·科特表示，“科學界對 Tropomi 資訊將有用感到非常興奮”，但他補充說，GHGSat 尚未釋出足夠的公共資訊來說服他相信 Claire（其更小、更精確聚焦的衛星）能夠工作。
“我希望他們能成功，因為我認為這將很有趣。Tropomi 為世界打開了一扇新的視窗，”科特說。他指出，美國國家航空航天局在 1 月份宣佈，它希望在 2020 年代初期透過發射一顆名為地球靜止碳觀測站或“GeoCarb”的衛星來擴大其地球排放資料收集範圍。
GeoCarb 將被放置在地球靜止軌道上，使其能夠以與地球自轉相同的速度執行，從而使其能夠“全面”關注北美和南美洲。這將使其每天能夠進行多達 1000 萬次觀測。它將是美國第一顆測量地球表面附近甲烷羽流的衛星。
美國國家航空航天局指出，“天然氣生產中的甲烷洩漏每年給美國工業造成 50 億至 100 億美元的損失”，但沒有量化人為加熱地球大氣層的額外成本。據該航天機構稱，甲烷排放量每年都在增加。其中大部分來自化石燃料生產。農業生產（如水稻種植）的增幅較小。根據美國國家航空航天局的一項新研究，第三個來源——森林火災——最近一直在減少。
環境保衛基金會的首席科學家史蒂文·漢堡多年來一直試圖找到量化和減少人為甲烷排放的方法。他同意我們正迅速進入一個驗證排放的新型、更強大的世界。傳統上，美國和其他國家一直使用衛星以一般方式測量排放量，用於全球氣候模型。
漢堡認為，Tropomi 主要由荷蘭空間研究所開發，它代表著一項繪製地球上存在問題的排放物地圖的新努力。這可以幫助政策制定者制定減緩政策。
像 GHGSat 的 Claire 衛星這樣的商業驅動型企業可以為公司提供其排放量的準確影像，同時還可以驗證其減排量。漢堡說：“我們需要兩者兼而有之，而且我們正在看到技術的出現來做到這一點，但我們不應將它們混為一談。“它們共同創造了革命。”
對他來說，這場革命將產生一個新的資料集，該資料集由多個來源觀察和測量。它必須是值得信賴的。
漢堡有時會想象，當革命性時刻到來時，他自己會扮演一個新的角色。“我想走上前去說：‘嗯，這太令人興奮了，現在我想看看你的資料。’”