测量$ $ {CO2}$排放量的技术解决方案是什么?

Question

我目前正在波兰卡托维兹参加COP24(联合国气候变化大会)。

(我做了一些编辑，因为我截屏了我的笔记本电脑)

我问过一些人$ \ ce{二氧化碳}$排放，但很少有足够的技术知识。

我的假设是，他们认为数据是正确的。

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一些Google-fu:

https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions#how-do-we-measure-or-estimate-co2-emissions

最近的能源统计数据来自联合国统计办公室，该办公室汇编了官方国家统计出版物和年度调查问卷的数据。

https://www.thenakedscientists.com/articles/questions/how-do-you-measure-carbon-dioxide-emissions

政府间气候变化专门委员会(ipcc)发布了一套五卷本的指导方针，作为《联合国气候变化框架公约》(UN Framework Convention on Climate Change)的一部分，所有国家现在都在使用这套指导方针来估算所有温室气体的排放量，而且它确实在各国之间产生了一致性。

虽然有一些大型发电厂在烟囱里放了测量设备可以测量出二氧化碳的量，但这是不寻常的。

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关于测量$ \ ce{二氧化碳}$在大气层中，我们有一颗卫星:https://climate.nasa.gov/climate_resources/99/graphic-measuring-carbon-dioxide-from-space/

关于空气质量指数-https://en.wikipedia.org/wiki/Air_quality_index我们对此有很多标准(很遗憾有很多标准)

关于新$ \ ce{二氧化碳}$排放——用什么科学的方法来测量呢?

Answer 1

除了卫星测量二氧化碳外，还有许多地面观测站也测量二氧化碳:意大利，夏威夷，澳大利亚，仅举几例。

如果你想抓住排放二氧化碳的骗子，就需要在世界各地建立一个密集的地面站网络。测量需要结合气象数据，特别是风向和风力。我想这还需要重要的计算机建模来及时分析所有这些数据。这需要由一个拥有大量资金的完全独立的组织来运作。这将很难实现。

另一种可能更昂贵的方法是在地球静止轨道上部署一组卫星，不断测量大气中二氧化碳的浓度。与地面观测站一样，这些数据需要与气象数据相结合，并通过计算机模型进行处理。

监控合规既不便宜也不容易。

Answer 2

欧盟有一个项目正是为了达到这个目的。看到本新闻稿．监测人为的二氧化碳排放需要结合现场测量、卫星观测以及大气和生物圈的模拟。

Answer 3

我将补充弗雷德的答案，并提供一些关于卫星测量的细节:

你要找的关键字是“大气遥感”或“XYZ遥感”，其中XYZ是任何化学物质。正如谷歌中许多科学的东西一样，你需要知道正确的关键字才能找到它们，也许这就是为什么你没有得到令人信服的谷歌结果。

弗雷德已经说过，地面站测量地面的浓度二氧化碳美元．在卫星观测中，人们测量红外辐射的强度我(z)美元在所研究的化学物质特有的吸收带中，即:二氧化碳美元，它有一种实验室已知的不透明度\ kappa美元．不透明度只是测量气体介质的不透明度，也产生了“不透明”这个词。背景强度I_0美元可以通过相同的测量在非吸收波段或“大气窗口”中确定。
由辐射传递方程可知:$ $我(z) = I_0 \ \ exp \离开(- \ int dz \ \ρ(z) \ \ kappa \右)$ $哪个包含未知的密度分布图\ρ(z)美元在美元[\]ρ= \压裂{公斤}{m ^ 3} $在大气剖面上的积分dz美元．要解决这个问题，需要对轮廓进行建模，但是有一个近似，它可以给我们列密度\σ美元一种化学物质，用$[\Sigma] = \frac{kg}{m^2}$，近似为$ $我(z) = I_0 \ \ exp \离开(σ- \ \ kappa \右),$ $
哪个是直接求反和确定的\σ美元．然后一个简单的绘图\σ美元分布在全球各地，通过这种方式，人们可以找到任何化学物质的排放区域，或者其他有趣的事情，比如臭氧空洞。

所以这些测量非常简单，因此很容易被全球任何卫星或实验室复制。因此，如果你担心政府干预这一点，那么答案是“这是显而易见的”。

Answer 4

我怀疑这比在烟囱里放置测量设备或使用卫星要简单得多。只要使用化石燃料生产和进口的经济数据就可以了。如果燃烧X吨煤，就会产生3.6吨二氧化碳。