Estimación indirecta de emisiones diarias de CO2 de energía fósil mediante TROPOMI NO2

LU Lingxiao ,  

QIN Kai ,  

COHEN Jason Blake ,  

LI Xiaolu ,  

ZHOU Chunyan ,  

摘要

Para lograr el objetivo de 'doble carbono', es crucial estimar las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de la energía fósil utilizando tecnología de teledetección satelital. Sin embargo, debido a la larga vida útil del CO2 en la atmósfera y la limitada cobertura espacial de los sensores satelitales de CO2, es difícil estimar directamente sus emisiones utilizando datos de concentración de CO2 indirectamente invertidos de observaciones satelitales. Dado que la energía fósil emite CO2 y óxidos de nitrógeno (NOx) al mismo tiempo, la teledetección satelital para estimar sus emisiones tiene una buena viabilidad debido a la corta vida útil de NOx. En este estudio, se seleccionaron 28 ciudades del este y una región del Triángulo Energético del Oeste como objeto de estudio para llevar a cabo un estudio sobre la estimación diaria de emisiones de CO2 de energía fósil basado en la concentración de columnas de TROPOMI NO2. En primer lugar, este estudio utiliza los productos de datos de concentración de columnas troposféricas de TROPOMI NO2 de 2019 y un modelo de conservación de la masa para estimar las emisiones diarias de NOx y su incertidumbre. En segundo lugar, se analiza la relación entre las emisiones de CO2 y NOx en la base de datos del inventario de emisiones de múltiples escalas (MEIC). Finalmente, se estima la emisión diaria de CO2 de la energía fósil consumida. Los resultados muestran que los resultados estimados son consistentes con la distribución espacial de las emisiones de CO2 en el inventario MEIC, pero su mayor resolución espacial y frecuencia temporal pueden revelar nuevas y pequeñas fuentes de emisiones debido a la falta de datos estadísticos. Tomando como ejemplo las ciudades del este, la estimación por teledetección alrededor del centro de la ciudad en las zonas periféricas es aproximadamente un 104% más alta que la del inventario MEIC, lo que sugiere que con la rápida expansión de las ciudades del este, están surgiendo más fuentes de emisiones emergentes. Tomando a Yulin como ejemplo en el Triángulo Energético, en las plantas de energía, fábricas de acero y áreas de minería de carbón de esa región, algunas fuentes de emisiones representan solo el 10% de las emisiones totales en el inventario MEIC, pero en los resultados de la estimación, esta proporción es del 37%, lo que indica que algunas pequeñas centrales eléctricas e industrias no incluidas en el inventario de emisiones pueden ser detectadas por teledetección satelital. Los resultados del estudio pueden proporcionar apoyo técnico para el cálculo de las emisiones de carbono de la energía fósil en China.

关键词

energía fósil; óxidos de nitrógeno; dióxido de carbono; teledetección satelital; inventario de emisiones; estimación indirecta; conservación de la masa; fuentes de emisiones emergentes

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