全球甲烷排放有了“超级监视器”

一张卫星图像显示美国新墨西哥州南部上空的甲烷羽流

图片来源：NASA/JPL-CALTECH

甲烷是一种隐秘的温室气体，会不可预测地在管道和气田等处爆发。科学家一直在想办法“捕捉”这些气体排放的行为。

过去，调查人员必须从地面或飞机上监测可能的排放点。现在，他们可以从太空和世界任何地方自动监测到大规模、短暂的甲烷泄漏。

据《科学》报道，这项新技术使用人工智能检查了欧洲卫星每天收集的1200万个观测数据，有助于未来在国际甲烷排放观测站等地收集的数据中发现羽流。

领导这项工作的是荷兰空间研究所的科学家。仅上个月，他们就监测到192股甲烷羽流，其中一些是持续性的，一些是间歇性的，排放速度均超过10吨/小时，在除南极洲之外的每一个大陆都有发现。

荷兰空间研究所的自动甲烷探测器依赖于哨兵-5P卫星上的对流层监测仪器（TROPOMI）。该研究所大气科学家、新研究合作者Ilse Aben表示，卫星频繁的、全球化的覆盖能对任何大规模的甲烷释放发出警报。但问题是数据量太大，很难发现这些羽流。

为此，研究人员开始向人工智能寻求帮助。荷兰空间研究所博士生Berend Schuit研究了多年的TROPOMI数据，确定了约800个已知的羽流场景和2000个没有羽流的场景。有了这些场景，研究人员便可训练人工智能算法识别羽流。

之后，研究人员通过训练第二个人工智能，发现其中可能属于人为因素造成的误报，从而产生可靠的结果。他们进一步测试算法，发现了2974股独特的甲烷羽流，超过40%与石油和天然气开发有关，另外33%与垃圾填埋场有关、20%与煤矿有关。

由于TROPOMI的分辨率不够精确，因此无法确定每股羽流的精确位置。但未来的卫星数据应该会使画面更加清晰。

美国亚利桑那大学遥感科学家Riley Duren表示，过去，研究人员必须瞄准已知有甲烷排放的地点，才能找到新的甲烷排放点。而这项新技术“有助于为未来范围不断扩大的全球甲烷卫星生态系统的运行监测奠定基础”。