由英國東安格利亞大學（UEA）領導的研究團隊在檢測化石燃料二氧化
碳排放量方面取得重要突破。相關研究4月22日發表于《科學進展》。
利用韋伯恩大氣基線觀測站對大氣二氧化碳和氧氣的測量數據，研究人員量化了2020年到2021年新冠疫情期間區域化石燃料的二氧化碳排放量。
此前的研究無法高精度、實時量化區域范圍內化石燃料二氧化碳排放量的變化。由于現有的大氣基線方法在很大程度上無法將化石燃料排放的二氧化碳從巨大的自然二氧化碳變率中分離出來，因此，對因疫情封鎖而帶來的二氧化碳排放變化的評估必須依賴間接數據源，并需要花費數月或數年的時間來編寫。
該研究使用了一種新方法——大氣氧氣基線方法以分離大氣中陸地植物和化石燃料排放的二氧化碳，實現快速、高頻二氧化碳變率測量。
該方法還同時測量了大氣中的氧氣和二氧化碳。當植物被用作食物，或腐爛、燃燒時，大氣中流失的氧氣與增加的二氧化碳的比率約為1.1。對于煤炭，該比率約為1.2，天然氣則為2。
UEA是英國唯一高精度大氣氧氣測量實驗室所在地。其研究人員與荷蘭瓦格寧根大學、德國馬克斯·普朗克生物地球化學研究所的研究人員合作，利用韋伯恩大氣基線觀測站10年來每小時對大氣中氧氣和二氧化碳的高精度測量數據進行了研究。
他們首先使用機器學習模型消除了大氣輸送對氧氣和二氧化碳數據集的影響，然后根據新冠疫情前的數據對機器學習模型進行訓練，以估算如果疫情從未發生，從韋伯恩大氣基線觀測站收集到的化石燃料二氧化碳排放數據。
研究人員將上述估計值與2020年到2021年間韋伯恩大氣基線觀測站實際觀測到的化石燃料二氧化碳排放數據進行了比較，結果顯示二氧化碳排放量相對減少。
該研究主要作者、UEA海洋和大氣科學中心Penelope Pickers博士說，目前化石燃料二氧化碳排放量的官方報告均采用“自下而上”的方法測量，即使用將排放系數與能源統計數據相結合的方法計算排放量。
“利用大氣中的氧氣和二氧化碳分離其中的化石燃料二氧化碳排放，使我們首次能夠使用‘自上而下’的方法檢測和量化這些重要信號。我們的研究結果表明，建立連續測量點網絡，在區域層面上提供化石燃料二氧化碳排放量具有巨大潛力。”Pickers指出，基于氧氣的方法具有成本效益，并有可能在更精細的空間尺度上（如縣、州或城市）快速提供化石燃料二氧化碳排放量估算。
“我們需要化石燃料二氧化碳排放量的可靠估算數值，以便監測和及時制定氣候變化政策，防止全球變暖達到2℃。”Pickers說。
相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abm3952
