随着温室气体的逐步增加，我们的气候正在变化。准确地了解这些气体从何而来以及如何在大气中扩散是很重要的。欧空局气候变化倡议项目(ESA’s Climate Change Initiative)制作了一个新数据集，提供了二氧化碳和甲烷的详细信息。二氧化碳和甲烷是导致全球变暖的两种最重要的人为气体。
大气中温室气体的蓄热量达到了创纪录的水平。根据世界气象组织（World Meteorological organization）发布的《全球气候状况 告》（State of the Global Climate report）所示，去年，二氧化碳和甲烷的排放量较“前工业时代”增加150%至250%。
鉴于这一“基本气候变量”的重要性，欧空局的温室气体气候变化倡议项目产生了一系列新的温室气体时间序列数据。这是通过合并来自测量空间温室气体的一系列大气卫星的多个数据集实现的。
图1：土库曼斯坦玛丽区域附近气田排放的甲烷
这些产品包括来自哥白尼Sentinel-5卫星、美国宇航局轨道碳观测站（OCO-2）、中国国家航天局的TanSat任务以及日本宇宙航空研究开发机构的Gosat-2任务的数据。
综合起来，这些任务在分辨率和覆盖范围上提供了前所未有的高精度数据，以确定区域尺度上的人为和自然气体的源头和汇聚地点，并使研究人员能够在年复一年的季节周期中辨别这两种气体的变化。
最近的研究和开发活动正在努力改进现有的产品，这些产品最初是由气候变化倡议项目(Climate Change Initiative)开发的，但现在由欧盟哥白尼气候变化服务中心(Copernicus Climate Change Service)每年进行扩展。新的数据产品已经显示出良好的效果，尤其是在甲烷信息方面。
图2：加州贝克斯菲尔德附近的甲烷水平
德国不来梅大学高级科学家、温室气体倡议科学带头人迈克尔·布希维茨(Michael Buchwitz)评论说道：“我们在更好地解决数据中的不确定性和偏差以及增加空间覆盖率方面取得了重大进展。此外，我们现在还首次可以获得油气田等局部甲烷排放源的详细信息。”
哥白尼Sentinel-5P卫星数据的加入带来了惊人的结果。其最先进的仪器，Tropomi，能够监测2600公里宽的狭长地带上地球大气中的气体，以比以往任何时候都更精确、更高的空间分辨率从太空对大气污染物进行成像。
迈克尔接着说道：“Sentinel-5P由于其高空间分辨率和空间覆盖能力，目前成为了观察大气甲烷的游戏规则改变者。”
利用来自多颗卫星的新数据有助于科学家减少不确定性，提高长期气候记录的准确性。反过来，这些数据形成了经验证据，可以用于更准确地模拟排放量以及用于预测未来大气温室气体水平的源头和汇聚地点，并最终为人们更好地适应不断变化的世界提供决策信息。
图3：意大利波河流域的甲烷水平
对人类活动产生的甲烷排放检测能力的提高具有重要意义。这些数据可以帮助各国评估脱碳政策和行动的有效性，验证各国的排放清单，并跟踪其履行《巴黎气候协定》减排承诺的进展。
这些新数据可通过欧空局的气候变化倡议项目（Climate Change Initiative）免费获得，该倡议是一项研究和发展方案，将来自多个卫星任务的测量数据进行合并和校准，从而形成一个全球时间序列，研究气候系统的21个关键组成部分。
几十年来，这些长期数据记录使科学家能够确定气候趋势，开发和测试预测未来变化的地球系统模型，并告知决策者尽量减缓并适应气候变化所带来的影响。
中 编译整理：慧天地国际站一鸣
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