Indirekte Schätzung der täglichen CO2-Emissionen aus fossilem Energieverbrauch mit TROPOMI NO2

LU Lingxiao ,  

QIN Kai ,  

COHEN Jason Blake ,  

LI Xiaolu ,  

ZHOU Chunyan ,  

摘要

Die Verwendung der Satellitentechnologie zur Schätzung des Kohlendioxid (CO2) -Ausstoßes durch den Verbrauch fossiler Energieträger ist entscheidend für die Erreichung des 'doppelten Kohlenstoffs'. Aufgrund der langen Lebensdauer von CO2 in der Atmosphäre und der begrenzten räumlichen Abdeckung der CO2-Satellitensensoren ist es jedoch schwierig, den Ausstoß direkt aus den satellitenbasierten Daten zur CO2-Säulenkonzentration abzuschätzen. Da der Verbrauch fossiler Energieträger sowohl CO2 als auch Stickstoffoxide (NOx) emittiert und NOx eine kurze Lebensdauer hat und die Möglichkeit besteht, ihren Ausstoß mittels Satellitenfernerkundung abzuschätzen, wurden in dieser Studie 28 Städte des Ostens und eine Region des westlichen Energiezentrums für die indirekte Schätzung der täglichen CO2-Emissionen aus fossilem Energieverbrauch auf der Grundlage der TROPOMI-NO2-Konzentration ausgewählt. Zunächst wurde das Produkt der TROPOMI-Troposphärensäulenkonzentrationsdaten von 2019 und des Modells zur Erhaltung der Qualität zur Schätzung der täglichen NOx-Emissionen und ihrer Unsicherheiten verwendet. Zweitens wurde die Beziehung zwischen den CO2- und NOx-Emissionen in der Multi-Scale Emission Inventory Database (MEIC) analysiert. Schließlich wurden die täglichen CO2-Emissionen aus dem Verbrauch fossiler Energieträger geschätzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schätzungen mit der räumlichen Verteilung der CO2-Emissionen im MEIC-Inventar übereinstimmen, aber eine höhere räumliche Auflösung und zeitliche Frequenz es ermöglichen, aufgrund fehlender statistischer Daten neue aufkommende und kleinere Emissionsquellen zu identifizieren. Am Beispiel von Peking sind die Fernerkundungsergebnisse in den Außenbezirken der Stadt rund um das Zentrum etwa 104 % höher als im MEIC-Inventar, was darauf hindeutet, dass aufgrund der schnellen Expansion der Städte im Osten vermehrt neue Emissionsquellen auftreten. Am Beispiel von Yulin im Energiezentrum zeigen die Fernerkundungsergebnisse in den Bereichen der Kraftwerke, Stahlwerke und Kohleminen, dass einige Emissionsquellen nur 10 % der Gesamtemissionen im MEIC-Inventar ausmachen, aber in den Schätzungsergebnissen 37 % der Emissionen ausmachen, was darauf hindeutet, dass die Satellitenfernerkundung einige kleinere Kraftwerke und Industriequellen identifizieren kann, die nicht im Inventar enthalten sind. Die Ergebnisse dieser Studie können die technische Unterstützung für die Berechnung der Kohlendioxidemissionen aus dem Verbrauch fossiler Energieträger in China liefern.

关键词

fossile Energie;Stickstoffoxid;Kohlendioxid;Satellitenfernerkundung;Emissionsinventar;indirekte Schätzung;Modell der Erhaltung der Qualität;neue Emissionsquellen

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