Открытая база данных и карта выбросов парниковых газов Climate TRACE

Компания Climate TRACE обнародовала открытую базу данных и карту выбросов парниковых газов. В настоящее время в ней отслеживаются выбросы из около 352 млн. источников по всему миру.

🌍Карта выбросов: https://climatetrace.org/explore
💾Скачать данные по секторам экономики: https://climatetrace.org/data

Climate TRACE собирает данные с помощью ДЗЗ из космоса и других видов дистанционного зондирования, привлекая различные государственные и коммерческие данные.

Для учета выбросов, которые могут пропущены данными ДЗЗ, например утечки газа и выбросы шахтного метана, Climate TRACE определяет для каждого объекта “коэффициент рисков неучтенных выбросов”. Например, для стабильно работающей угольной ТЭЦ это будет практически нулевое значение, в то время как для нефтяного месторождения или угольной шахты коэффициент будет значительно выше.

По данным Climate TRACE по выбросам углерода лидируют энергетический сектор Китая и Индии, а также нефтегазовая отрасль США. Судоходство оказывает серьезное влияние на таяние ледников в Арктике, а выбросы СО2, связанные с автомобильным транспортом, выросли в 2022 году на 3,5%, несмотря на рост числа электромобилей.

🗃Country Inventory — выбросы по странам и секторам экономики.
💻Comparison Tool — сравнить между собой два источника выбросов.

Ну и самое главное — методики оценки выбросов.

#GHG #данные

Зарубежные миссии по наблюдению Земли с МКС

Международная космическая станция (МКС) — это уникальная лаборатория, позволяющая наблюдать и исследовать Землю из космоса. Многочисленные приборы, установленные снаружи и управляемые изнутри станции, используются для сбора данных об океанах, атмосфере и поверхности Земли.

Список зарубежных миссий (экспериментов) по наблюдению Земли с МКС приведен здесь.

Вот некоторые из действующих миссий:

🌡 Прибор Ecosystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS) позволяет измерять температуру земной поверхности. Его данные обладают лучшим пространственным разрешением среди общедоступных данных такого рода.

🌳 Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) — лидар, позволяющий наблюдать трехмерную структуру растительного покрова Земли. Он применяется, в частности, для измерения высоты леса.

🌏 Orbiting Carbon Observatory-3 (OCO-3) измеряет содержание углекислого газа а атмосфере и солнечно-индуцированную флуоресценцию хлорофилла.

🏭 Гиперспектрометр Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) помогает выяснить, как пыль из пустынных регионов влияет на баланс солнечной энергии на планете, и служит для выявления источников выбросов парниковых газов.

💨 Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) — серия приборов, разработанных NASA для наблюдения за стратосферным озоном, аэрозолями и водяным паром из космоса. Сейчас на МКС работает SAGE III-ISS — четвертый и самый современный прибор серии.

🌩 Данные прибора Lightning Imaging Sensor (LIS) позволяют изучить распределение и изменчивость общего количества молний, возникающих в тропических и субтропических регионах Земли. LIS проводит измерения как днем, так и ночью и его данные используются для обнаружения и анализа сильных штормов.

🛰 Hyperspectral Imager Suite (HISUI), разработанный Министерством экономики, торговли и промышленности Японии, а также DESIS (DLR Earth Sensing Imaging Spectrometer Mission), разработанный Немецким центром авиации и космонавтики (DLR) — это космические системы гиперспектральной съемки Земли.

Данные миссий NASA открыты и доступны на Earthdata Search, кроме данных LIS, которые находятся здесь.

#МКС #SIF #LST #гиперспектр #GHG #атмосфера

Европейское космическое агентство (ESA) намерено реализовать проект по созданию группировки спутников TANGO для точечного мониторинга выбросов парниковых газов [ссылка].
Спутники TANGO (Twin Anthropogenic Greenhouse gas Observers) ⬆️ должны измерять содержание в атмосфере парниковых газов на уровне отдельных источников выбросов: электростанций, угольных шахт, мусорных свалок, заводов и т. п. Как и Sentinel-5p TROPOMI, TANGO — нидерландская разработка: работы по созданию аппаратов ведут ISISPACE, TNO, SRON и KNMI. Предполагается, что пара спутников TANGO сможет отслеживать источники, ответственные примерно за 75% глобальных выбросов метана. Кроме того, TANGO будут измерять выбросы CO2. Ожидается, что спутники будут готовы к запуску в начале 2027 года.

#GHG #нидерланды

ASF NISAR Early Adopters Workshop 2024. Alaska Satellite Facility (ASF) в сотрудничестве с программой NASA JPL NISAR Early Adopters Program провел двухдневный семинар, целью которого было подготовить участников к работе с данными NISAR с помощью OpenScienceLab ASF, многопользовательской среды JupyterHub, работающей в AWS.

📹 Записи семинара
👨🏻‍🏫 Слайды
🛢 Репозиторий Jupyter Notebook

#SAR #обучение

Лекция профессора А.В. Ольчева о методах измерений потоков климатически активных газов на суше [анонс, RuTube]

#GHG #обучение

Спутники дистанционного зондирования, выведенные на орбиту миссией Transporter-10 (Продолжение)

Три КА предназначены для мониторинга выбросов метана:

* спутник MethaneSat будет использоваться для наблюдения за выбросами метана, в первую очередь, в районах добычи нефти и газа. Спутник может собирать данные в полосе шириной 200 км с разрешением 100 x 400 м.
* 2 КА (GHOSt-4 и GHOSt-5) пополнят группировку гиперспектральной съемки компании Orbital Sidekick. Эти 90-килограммовые спутники способны обнаруживать выбросы метана с пространственным разрешением 8 м.

Два частных метеорологических спутника запущены в интересах Министерства обороны США:

* RROCI-2 компании Orion Space Solutions — демонстрационный 12U CubeSat для Космических сил США, предназначенный для сбора данных о характеристиках облаков.
* MuSat-2 компании Muon Space — 67-килограммовый спутник, измеряющий характеристики атмосферы и ионосферы радиозатменным методом, а также использующий технологию ГНСС-рефлектометрии для измерения скорости ветра у поверхности океана.

Две компании осуществляют миссии по отработке технологий космической ситуационной осведомленности (space situational awareness):

* Американская True Anomaly проводит демонстрационную миссию двух первых КА Jackal, массой около 275 кг каждый. Эти аппараты будут выполнять операции по рандеву и сближению, получая при этом мультиспектральные снимки друг друга. True Anomaly нацелена на оборонный рынок.
* Sentry/Scout-1 6U Cubesat компании Quantum Space снабжен оптической полезной нагрузкой для наблюдения за объектами в космосе.

Австралийская компания Space Machines Company запустила свой первый свободно летающий аппарат для развертывания спутников — Optimus OTV. Полезная нагрузка на борту 270-киллограммого аппарата включает инерциальную навигационную систему от Advanced Navigation, камеру наблюдения за космическим пространством от HEO Robotics, гиперспектральную камеру от Esper, процессор обработки изображений в космосе от Spiral Blue, сетевой процессор от Dandelion и процессор искусственного интеллекта от ANT61.

#ro #оптика #гиперспектр #SSA #GNSSR #GHG #австралия

Открытая база данных выбросов парниковых газов Climate TRACE появилась на Google Earth Engine [ссылка].

О данных Climate TRACE мы уже писали. База данных является глобальной и охватывает различные виды деятельности, связанные с выбросами, такие как производство энергии, промышленные процессы и землепользование. Данные получены со спутников дистанционного зондирования, а также из других государственных и коммерческих источников,

❗️ Перед использованием данных ознакомьтесь с методикой оценки выбросов, принятой Climate TRACE.

#данные #GHG #GEE

Возможности Sentinel-2 для оценки выбросов метана

В (Varon et al., 2021) продемонстрирована возможность использования прибора Sentinel-2 MSI для обнаружения и количественной оценки аномально больших точечных источников метана с высоким пространственным разрешением (20 м) и высокой периодичностью съёмки (2–5 суток).

Кривая оптической толщины метана (CH4), углекислого газа (CO2) и водяного пара показана на рисунке ⬆️. Приближённо, её можно считать аналогом кривой спектров поглощения этих веществ. Для обнаружения и оценки концентрации метана в столбе атмосферы используются спектральные каналы коротковолнового инфракрасного диапазона (SWIR) — B11 (∼1560–1660 нм) и B12 (∼2090–2290 нм). Канал B12, в целом, более чувствителен к метану, чем канал B11.

Поглощение водяного пара и CO2 в этих двух диапазонах создает риск появления артефактов при определении метана. Однако водяной пар и CO2 обычно не испускаются вместе с метаном и потому оказывают пренебрежимо малое влияние на определение точечных источников метана.

В работе представлены три метода определения концентрации метана в столбе атмосферы: сравнение яркостей пикселей канала B12 в разные моменты времени (с шлейфом метана и без него), сравнение яркостей каналов B12 и B11, а также комбинированный метод. Последний метод, как правило, показывает лучшие результаты. Важно: для измерений используются данные Sentinel-2 Top-of-Atmosphere, не прошедшие атмосферную коррекцию.

Лучшие результаты, с точки зрения точности оценки концентрации выбросов метана, метод показал на однородных поверхностях лишенных растительности. На неоднородных ландшафтах, вроде сельскохозяйственных угодий и городской застройки, точность снижалась в несколько раз. В таких случаях авторы рекомендуют сегментировать изображения. В целом, метод лучше подходит для обнаружения шлейфов метана, чем для оценки его концентрации.

Метод легко переносится на другие спутниковые сенсоры, имеющие аналогичные каналы SWIR, в частности, на сенсоры спутников Landsat. Так, предложенный метод используется в работе (Tai-Long He et al., 2024), показавшей увеличение выбросов метана в Туркменистане после распада СССР. Успеху применения метода во многом способствовал аридный ландшафт района исследований.

В завершение — обзор спутниковых методов количественной оценки выбросов метана в коротковолновом инфракрасном диапазоне, от глобального масштаба до точечных источников:

📖 (Jacob D. J. et al., 2022) Quantifying methane emissions from the global scale down to point sources using satellite observations of atmospheric methane.

#GHG #CH4 #sentinel2

Продукт EMIT Methane Point Source Plume Complexes [ссылка] содержит данные о шлейфах точечных источников метана, полученные с помощью гиперспектрометра EMIT, размещённого на борту Международной космической станции.

Характеристики продукта:

* Временной охват: 1 августа 2022 г. – н.в.
* Временное разрешение: переменное (в зависимости от орбиты МКС, освещенности Солнцем и расположения района интереса)
* Пространственный охват: 52° с.ш. – 52° ю.ш.
* Пространственное разрешение: 60 м
* Единицы измерения данных (вертикального столба выбросов): parts per million meter (ppm m)
* Задержка в предоставлении данных: идентификация шлейфов метана происходит примерно через неделю после наблюдения и может меняться в зависимости от скорости передачи данных с МКС и необходимости ручного анализа.

Внимание! Первоначальный выпуск данных будет включать только гранулы, в которых были обнаружены шлейфы метана.

Данные уже появились на GEE — Earth Surface Mineral Dust Source Investigation - Methane Enhancement. Там они начинаются с августа 2022 года.

#GHG #данные #GEE

Global Methane Emitters Tracker (GMET) [ссылка] содержит оценки выбросов ископаемого топлива на месторождениях нефти, газа и угля, трубопроводах для транспортировки природного газа, предлагаемых проектах и запасах, а также атрибуцию шлейфов метана, полученных с помощью дистанционного зондирования.

По состоянию на ноябрь 2023 года первая версия трекера содержит оценки выбросов метана для добычи угля и газопроводов, атрибуцию наблюдений за шлейфами метана для нефтегазовой инфраструктуры Северной Америке и наблюдений за угольными шахтами по всему миру. В будущих версиях трекера обещают расширить охват атрибуции шлейфов. GMET также связывает данные GEM's Oil & Gas Extraction Tracker с оценками выбросов метана, разработанными Climate TRACE (https://climatetrace.org/downloads).

Данные доступны для загрузки и просмотра с помощью интерактивной карты и сводных таблиц. Каждый угольный и нефтегазовый актив связан с отдельным информационным бюллетенем на GEM.wiki, содержащим ссылки и дополнительную информацию. Методика проекта описана здесь.

🗺 Карта
📊 Сводные таблицы
🛢 Скачать данные

#данные #GHG #CH4

Ученые изучают новый метод оценки выбросов углекислого газа от электростанций. Они предлагают изучать шлейфы водяного пара, которые были обнаружены на снимках Landsat 8, Sentinel-2 и Planet. Это поможет более точно определить количество выбросов. Благодаря этому, можно будет контролировать уровень загрязнения и разрабатывать стратегии по уменьшению выбросов.

Опубликован список кандидатов в миссии NASA Earth System Explorer [ссылка]

7 мая NASA опубликовало список из четырёх предложений-кандидатов в миссии программы Earth System Explorer (https://explorers.larc.nasa.gov/2023ESE/). Кандидаты получат от агентства по 5 млн долларов для проведения исследований с целью уточнения концепции миссии. Этот этап работы продлится год. Затем NASA отберёт две миссии для реализации. Первая должна быть запущена к 2030 году, вторая — к 2032 году. Стоимость миссии без учёта стоимости запуска не должна превышать 310 млн долларов.

Миссии, выбранные NASA:

🛰 Stratosphere Troposphere Response using Infrared Vertically-Resolved Light Explorer (STRIVE) — обеспечит ежедневные, почти глобальные, измерения температуры, различных атмосферных элементов и свойств аэрозолей от верхней тропосферы до мезосферы — с гораздо большей пространственной плотностью, чем любая из предыдущих миссий. Кроме того, STRIVE будет также измерять вертикальные профили озона и следовых газов, необходимых для мониторинга и понимания процесса восстановления озонового слоя.

🛰 Ocean Dynamics and Surface Exchange with the Atmosphere (ODYSEA) будет одновременно измерять поверхностные течения и ветры в океане, чтобы улучшить наше понимание взаимодействия атмосферы и океана, а также процессов поверхностных течений, которые влияют на погоду, климат, морские экосистемы и благосостояние людей.

🛰 Earth Dynamics Geodetic Explorer (EDGE) будет наблюдать за трёхмерной структурой наземных экосистем и топографией поверхности ледников, ледяных щитов и морского льда в процессе их изменения под воздействием климата и деятельности человека. Миссия станет продолжением современных миссий ICESat-2 и GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation).

🛰 Carbon Investigation (Carbon-I) позволит выполнять одновременные измерения важнейших парниковых газов, что поможет изучить процессы, определяющие естественные и антропогенные выбросы. Миссия обеспечит беспрецедентное пространственное разрешение и глобальный охват, что поможет лучше понять углеродный цикл и глобальный баланс потоков метана.

NASA создало программу Earth System Explorer в ответ на рекомендации десятилетнего обзора наук о Земле 2018 года (Decadal Survey for Earth Science and Applications from Space).

#США #GHG #лед #лидар #океан #атмосфера

Сенсор для измерения качества воздуха готов к работе на новом метеорологическом спутнике [ссылка]

После нескольких месяцев испытаний прибор Copernicus Sentinel-5 доставлен на завод Airbus во Франции для подготовки к установке на первом метеорологическом спутнике MetOp второго поколения.

Хотя Copernicus Sentinel-5 не является самостоятельным спутником, он считается миссией программы Copernicus, которая будет осуществляться на метеорологических спутниках MetOp второго поколения типа А. Первый из подобных спутников, как ожидается, будет запущен в 2025 году.

Sentinel-5 продолжит наблюдения, начатые в 2017 году спутником Sentinel-5 Precursor.

📸 Sentinel-5

#атмосфера #GHG

Глобальные карты потоков углерода лесов (2001–2023)

Недавнее обновление данных Global Forest Carbon Fluxes (GFCF) позволяет изучать глобальные потоки углерода лесов в период с 2001 по 2023 год. Данные разделены на чистый поток (баланс между выбросами и поглощением), поглощение (количество углерода, поглощенного лесами) и выбросы (количество углерода, высвобожденные в результате нарушений лесного покрова).

GFCF соответствуют рекомендациям МГЭИК и дают представление о том, сколько углерода хранят или высвобождают леса с течением времени.

Данные можно также найти на сайте Global Forest Watch. Информация об обновлениях доступна в блоге.

🌍 Код примера в GEE

#лес #данные #GEE #GHG

GHGSat заказала у Space Flight Laboratory ещё два спутника для мониторинга парниковых газов [ссылка]

Компания GHGSat заключила контракт с канадской компанией Space Flight Laboratory (SFL) на создание двух дополнительных спутников для мониторинга парниковых газов в составе группировки GHGSat.

Речь идёт об аппаратах на базе 15-килограммовой спутниковой платформы NEMO компании SFL — той самой, которая использовалась для создания предыдущих космических аппаратов GHGSat. Начиная с 2016 года, SFL изготовила девять спутников GHGSat. В настоящее время все они находятся в рабочем состоянии.

SFL сообщила, что разработка спутников GHGSat-C12 и C13 ведется на предприятии SFL в Торонто (Канада). Новые спутники будут идентичны аппаратам GHGSat-C6, C7, C8, которые были запущены в 2023 году.

Спутники GHGSat отслеживают выбросы парниковых газов в нефтегазовой и горнодобывающая промышленности, энергетике, сельском хозяйстве и в сфере утилизации отходов. В прошлом году группировка GHGSat провела свыше 3 миллионов измерений в 85 странах.

📸 Космические аппараты GHGSat производства компании Space Flight Laboratory.

#GHG

Новый метод решения обратной задачи количественной оценки источников выбросов парниковых газов по данным спутниковых наблюдений за концентрацией этих газов в атмосфере:

📖 Koene, E. F. M., Brunner, D., & Kuhlmann, G. (2024). On the Theory of the Divergence Method for Quantifying Source Emissions From Satellite Observations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129(12). Portico. https://doi.org/10.1029/2023jd039904

#атмосфера #GHG

Kayrros упрощает поиск источников выбросов метана

Компания Kayrros, занимающаяся мониторингом выбросов парниковых газов, внедряет большую языковую модель чтобы упростить поиск информации об источниках выбросов метана.

“Метановый GPT” KayrrosAI позволяет пользователям задавать вопросы на простом языке и бесплатно получать ответы об источниках выбросов метана, данные о которых содержит созданная компанией карта Methane Watch.

Источник

#CH4 #GHG #ИИ #данные

Группировка Carbon Dioxide Monitoring (CO2M)

Спутники группировки Carbon Dioxide Monitoring (CO2M) будут измерять содержание углекислого газа (CO2), метана (CH4) и диоксида азота (NO2) в атмосфере. Группировка создается в рамках европейской программы Copernicus, в числе Copernicus Sentinel Expansion missions.

Каждый спутник CO2M будет нести три основных инструмента:

🔹 Комбинированный спектрометр CO2/NO2 (CO2 & NO2I imager, CO2I/NO2I) — измеряет концентрацию углекислого газа (CO2), метана (CH4) и диоксида азота (NO2). Его пространственное разрешение составляет 4 км. Прибор должен определять содержание CO2 в атмосферном столбе с высокой точностью (< 0,7 ppm) и низкой систематической погрешностью (< 0,5 ppm).

🔹 Многоугловой поляриметр (Multi-Angle Polarimeter, MAP) — измеряет поляризацию света, отраженного атмосферой Земли. Эта информация будет использована для получения свойств аэрозолей, которые важны для корректировки измерений CO2.

🔹 Cloud Imager (CLIM) — обеспечит получение изображений облаков. Эта информация будет использоваться для маскирования облаков при измерении концентрации газов.

Группировка CO2M станет основным спутниковым компонентом новой европейской системы мониторинга глобальных выбросов CO2 и CH4 — CO2MVS (CO2 monitoring and verification support capacity). CO2MVS разрабатывается как часть службы мониторинга атмосферы ЕС Copernicus (Copernicus Atmosphere Monitoring Service, CAMS).

Наблюдения за парниковыми газами, полученные с помощью CO2M, будут объединены на CO2MVS с результатами наземных измерений и моделирования, что позволит разделить антропогенные и природные выбросы CO2 и CH4. Данные об антропогенных выбросах будут использоваться для отслеживания прогресса в выполнении национальных обязательств по сокращению выбросов CO2.

Помимо парниковых газов, спутники CO2M будут отслеживать облачный покров, аэрозоли и солнечно-индуцированную флуоресценцию (СИФ). Мониторинг СИФ позволит лучше оценить естественные источники CO2, связанные с растительностью, что поможет точнее разделить антропогенные выбросы CO2 и выбросы из природных источников.

Один спутник CO2M обеспечит глобальное покрытие данными в течение 11 суток, с двумя спутниками этот срок сокращается до 5 суток, с тремя — до 3,5 суток. Спутники будут работать на солнечно-синхронной орбите высотой около 735 километров.

Первый спутник CO2M должен быть изготовлен к концу 2026 года, и будет работать на орбите в течение как минимум 7,5 лет. Запустить второй спутник планируют в 2027 году, третий — в 2029 году.

Генеральным подрядчиком проекта CO2M является немецкая компания OHB Systems (Otto Hydraulic Bremen Systems). Она занимается изготовлением спутников и интеграцией полезной нагрузки. Приборы CO2I/NO2I и MAP поставляются компанией Thales Alenia Space, а приборы CLIM — бельгийской компанией OIP Sensor Systems. Последние создаются на основе прибора Vegetation instrument спутника Proba-V.

CO2M является одной из запланированных европейских миссий по измерению выбросов углекислого газа. Другие подобные миссии:

• Carb-Chaser — французский проект по измерению содержания CO2 в масштабе предприятия.
• MicroCarb — совместный проект французского и британского космических агентств по оценке потоков CO2 в глобальном масштабе. Планируется к запуску в 2025 году.
• CO2Image — немецкая миссия по мониторингу выбросов CO2 в масштабе предприятия. Запуск запланирован на 2026 год.

📸 Художественное изображение спутника CO2M [источник]

#GHG #CO2 #CH4 #NO2 #ESA #германия #франция

Наблюдения шлейфов выбросов NO2 и CO2 в высоком разрешении по данным спутниковым измерений EnMAP

В работе (Borger et al., 2025) показано одновременное обнаружение NO2 и CO2 в шлейфах выбросов тепловых электростанций по данным спутниковых измерений с пространственным разрешением в несколько десятков метров. Результаты позволяют оценить выбросы CO2 и NO_x_ от тепловых электростанций, изучить химический состав шлейфов выбросов и вывести соотношения NO_x_/CO2, отражающие характеристики электростанций.

📊 Пример результатов для для одной электростанций (b) EnMAP NO2 DVCD (differential vertical column density). (c) EnMAP NO2 DVCD, загрубленная до размера пикселя TROPOMI. Стрелка указывает направление ветра. (f) EnMAP CO2 DVCD. (g) Соотношение NO2/CO2 в шлейфе.

📖 Borger, C., Beirle, S., Butz, A., Scheidweiler, L. O., & Wagner, T. (2025). High-resolution observations of NO2 and CO2 emission plumes from EnMAP satellite measurements. Environmental Research Letters, 20(4), 044034. https://doi.org/10.1088/1748-9326/adc0b1

#GHG #CO2 #NO2 #гиперспектр