Estimation indirecte des émissions journalières de CO2 des énergies fossiles à partir du NO2 de TROPOMI

LU Lingxiao ,  

QIN Kai ,  

COHEN Jason Blake ,  

LI Xiaolu ,  

ZHOU Chunyan ,  

摘要

Pour atteindre l'objectif de la « double neutralité carbone », il est essentiel d'utiliser la technologie de télédétection par satellite pour estimer les émissions de dioxyde de carbone (CO2) liées à la consommation d'énergie fossile. Cependant, en raison de la longue durée de vie du CO2 dans l'atmosphère et de la couverture spatiale limitée des capteurs satellitaires actuels de CO2, il est difficile d'estimer directement les émissions à partir des données de concentration en colonne de CO2 inversées à partir des observations satellitaires. Étant donné que la consommation d'énergie fossile émet simultanément du CO2 et des oxydes d'azote (NOx), ces derniers ayant une durée de vie courte et pouvant être estimés avec une bonne faisabilité par télédétection satellite, cette étude a sélectionné 28 villes de l'Est et une région du triangle énergétique de l'Ouest comme objets d'étude, pour mener une estimation indirecte des émissions journalières de CO2 à partir de la concentration en colonne de NO2 de TROPOMI. Premièrement, cette étude a utilisé les données de concentration en colonne troposphérique de NO2 de TROPOMI pour 2019 et un modèle de conservation de la masse afin d'estimer les émissions journalières de NOx et leur incertitude. Deuxièmement, la relation entre les émissions de CO2 et de NOx a été analysée dans la base de données du inventaire d'émissions construite avec le modèle multi-échelle (MEIC). Enfin, les émissions journalières de CO2 liées à la consommation d'énergie fossile ont été estimées. Les résultats montrent que les estimations concordent avec la distribution spatiale des émissions de CO2 dans l'inventaire MEIC, mais que leur résolution spatiale et leur fréquence temporelle plus élevées permettent de révéler des sources d'émissions émergentes et petites qui échappent aux statistiques. Dans les villes de l'Est, par exemple Pékin, les estimations par télédétection dans les zones suburbaines autour du centre-ville sont supérieures d'environ 104 % à l'inventaire MEIC, ce qui indique l'apparition de nombreuses sources d'émissions nouvelles avec l'expansion rapide des villes de l'Est. Dans le triangle énergétique, par exemple à Yulin, les centrales électriques, les aciéries et les zones minières présentent certaines sources d'émissions qui représentent seulement 10 % du total dans l'inventaire MEIC, alors que cette proportion atteint 37 % dans les estimations, ce qui montre que certaines petites centrales électriques et sources industrielles absentes de l'inventaire peuvent être détectées par télédétection satellite. Ces résultats peuvent fournir un support technique pour le calcul des émissions de carbone liées à la consommation d'énergie fossile en Chine.

关键词

télédétection;énergies fossiles;oxydes d'azote;dioxyde de carbone;TROPOMI;inventaire des émissions;estimation indirecte;conservation de la masse;sources d'émissions émergentes

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