衞星上的“速度攝像頭”捕獲的甲烷排放量-Bloomberg

在新墨西哥州觀測到的甲烷排放。

來源：NASA/JPL-Caltech

把它們看作甲烷的測速攝像頭。就像用於識別違反交通規則的司機的路邊儀器一樣，新的強大衞星開始捕捉到石油和天然氣運營商將這種對地球產生温室效應的氣體釋放到大氣中。

預計到今年年底，至少會有兩打高分辨率衞星在軌道上，悄悄地追蹤這種對肉眼不可見的超級污染物。它們的傳感器能夠探測到這種天然氣成分從世界各地的管道、未點燃的火炬、儲罐和壓縮機站中噴出。返回的圖像清晰逼真，幾乎沒有關於泄漏責任的疑問。

在化石燃料公司面臨投資者壓力量化和削減排放、以及政府致力於實現全球氣候目標的情況下，商業和國家利益正在推動衞星發射加速。這些衞星任務包括公共和私人努力，將提供前所未有的規模的氣候透明度。

“人們對排放的設施級信息需求很大，因為這是直接可操作的，”哈佛大學研究大氣成分和衞星遙感的博士後研究員丹尼爾·瓦龍説。瓦龍和同行去年發表了一篇關於如何使用高分辨率和低分辨率衞星追蹤甲烷的概述。

甲烷在大氣中的前兩個十年內的温室效應比二氧化碳高出80多倍。停止排放這種温室氣體可能比幾乎任何其他單一措施更有助於在近期減緩氣候變化。

儘管罰款和執法各不相同，但如果公司的運營被視為對氣候危機做出更大貢獻，公司將面臨聲譽風險和潛在業務損失。在全球最大的石油和天然氣生產國美國，拜登政府正在制定新規定，賦予私人公民使用衞星數據等信息監督油井和天然氣管道泄漏的權力。

今年迄今為止，至少已經發射了三顆高分辨率衞星，另外四顆預計將在2024年之前進入軌道。許多對數據的需求來自石油和天然氣運營商自身，他們越來越多地使用這些系統來識別沿着數千英里管道或偏遠設施的泄漏。 GHGSat公司，一家與包括荷蘭皇家殼牌公司、雪佛龍公司和TotalEnergies SE在內的運營商合作的私營公司，去年進行了約一百萬次設施測量，並計劃在2023年將這一數字翻倍。該公司於四月發射了三顆新衞星，並計劃在年底之前再發射三顆。

如何從太空探測甲烷

衞星通過分析陽光在地球上的反射方式來觀測太空中的甲烷濃度。當光線穿過甲烷雲時，在特定波長上會減弱其強度。甲烷在電磁譜的短波紅外部分吸收光線。

包括GHGSat和Carbon Mapper在內的公司，與合作伙伴一起，如Planet Labs PBC，正在發射專門設計用於探測甲烷的衞星。但許多新的高分辨率圖像是通過數據處理的結果，利用了來自未專門建造用於觀測温室氣體的公共衞星的觀測結果，這些衞星的光譜帶包括短波紅外。

可以探測甲烷的高分辨率和低分辨率衞星的插圖。圖片來源：D.J. Jacob等人例如，NASA的噴氣推進實驗室和加州理工學院的EMIT儀器原本旨在幫助理解巨大的塵埃雲可能如何加熱或冷卻大氣，但事實證明其成像光譜儀也能夠探測甲烷濃度。該傳感器於去年7月安裝在國際空間站上，並於今年2月開始通過其公共門户網站發佈數據。

甲烷觀測揭示了幾十年來公司和政府機構使用的報告方法存在缺陷，這些方法通常低估了排放量。例如，在美國，2010年至2019年間，來自石油和天然氣作業的甲烷排放量超過了環境保護局報告的數量，本月發表的一項衞星數據分析顯示。分析。

這些發現也賦予了監管機構和公眾權力。新墨西哥州官員在三月份表示，他們正在檢查NASA和其他機構探測到的任何甲烷羽流，並將利用這些數據評估運營商的報告和合規性。

Bloomberg Green利用EMIT、Landsat和Sentinel-2衞星的高分辨率衞星數據報告了五起以前未報告的甲烷排放事件，其中四起發生在美國。以下是發生的簡要概況：

**運營商：埃克森美孚地點：新墨西哥發生了什麼：**衞星於2月5日在公司的Big Eddy Unit 156附近觀察到了一起甲烷泄漏事件，埃克森最初未向州官員披露。Bloomberg在2月24日與埃克森分享了圖像後，公司在幾小時內通知了州監管機構。埃克森責怪這一遺漏是人為錯誤，並表示有人忘記提交表格。

美國國家航空航天局（NASA）/噴氣推進實驗室（JPL-Caltech）的EMIT儀器於國際空間站上進行了2023年2月5日的觀測。運營商： Targa Resources地點： 德克薩斯州發生了什麼： 1月20日，衞星在Targa壓縮機站附近探測到了一個甲烷噴流。彭博社與Targa公司分享了2月3日的衞星圖像，並且該公司在排放事件發生後的八小時內通知了州監管機構。德克薩斯州正在調查為什麼這一排放沒有按照州規定的24小時內報告。

2023年1月20日德克薩斯州的衞星觀測。來源：Kayrros SAS；包含修改後的哥白尼數據運營商： APA Corp.地點： 新墨西哥州發生了什麼： 12月24日，衞星發現了一個甲烷濃度。彭博社於1月12日與該公司分享了衞星圖像，APA隨後在提交的超額排放報告中表示，他們發現在後續調查中發現了一起泄漏事件。新墨西哥州當局表示在被彭博社聯繫之前並不知道這起甲烷噴流。

2023年12月24日新墨西哥州佩爾米安盆地的甲烷衞星觀測。來源：Kayrros SAS；包含修改後的哥白尼數據運營商：Tallgrass Energy**地點：懷俄明發生了什麼：**多顆衞星觀察到了一股幾乎5英里長的煙囱，聯合國的地理空間科學家表示，釋放的時間和地點與Tallgrass的報告相符，Tallgrass稱它在五次單獨的安全釋放中排放了約2.1公噸甲烷。聯合國的國際甲烷排放觀測站表示，“運營商報告的數量極不可能解釋衞星觀測到的排放速率。”

由Landsat衞星任務觀測到的甲烷煙囱。運營商：科威特石油公司。**地點：科威特發生了什麼：**在十月的20天內，衞星觀測到科威特Burgan油田附近的火炬坑上空出現了七個明顯的甲烷雲。運營商表示其監測系統從未註冊到泄漏。

10月6日在科威特上空觀測到的甲烷雲。來源：Kayrros SAS；包含修改後的哥白尼數據儘管運營商有動力限制甲烷泄漏，因為這意味着他們有更多產品可以銷售，但在短期內，這往往意味着需要更多投資和延長停機時間來更換類似閥門或氣動泵等設備。除非在非常罕見的緊急情況下，釋放可能需要用於避免壓力積聚引發爆炸，幾乎所有故意排放都是可以避免的，運營商應該採取零容忍政策，根據國際能源署。

但許多運營商仍然為故意排放辯護，或者説停止排放是不切實際的。

今年可能會看到一波關於運營商泄漏的新報告，隨着新軌道的增加，觀測的覆蓋範圍和頻率也在增加。對於無法停止排放的運營商，這可能意味着失去信譽、費用或未來項目保險的麻煩。保險公司Chubb Ltd.在三月份表示，為了承保新的石油和天然氣開採項目，客户需要實施“基於證據的計劃”來管理甲烷排放。説。

科學家表示，減少全球排放的最有效方法是將高分辨率和低分辨率衞星系統與空中調查和地面傳感器相結合，為運營商、政府和公眾提供關於甲烷的幾乎實時觀測。

現有衞星“正在證明我們可以將甲烷排放定位到單個設施和設備，並提供足夠的信心，證明這是一個真正的排放源，”Carbon Mapper首席執行官Riley Duren説。這家非營利組織已經獲得了來自彭博慈善基金會的資金，該基金會是由彭博新聞母公司彭博LP的創始人和大多數所有者邁克爾·彭博創立的慈善組織。

Duren表示，甲烷追蹤應該得到全面的長期政府資助，以建立和維護一個像今天的氣象衞星一樣強大和有效的系統。“如果我們真的想充分利用它們，作為一個社會，我們仍然有一些工作要做，來優先考慮和利用這些系統，”他説。