卫星上的“速度摄像头”捕获的甲烷排放量-Bloomberg

在新墨西哥州观测到的甲烷排放。

来源：NASA/JPL-Caltech

把它们看作甲烷的测速摄像头。就像用于识别违反交通规则的司机的路边仪器一样，新的强大卫星开始捕捉到石油和天然气运营商将这种对地球产生温室效应的气体释放到大气中。

预计到今年年底，至少会有两打高分辨率卫星在轨道上，悄悄地追踪这种对肉眼不可见的超级污染物。它们的传感器能够探测到这种天然气成分从世界各地的管道、未点燃的火炬、储罐和压缩机站中喷出。返回的图像清晰逼真，几乎没有关于泄漏责任的疑问。

在化石燃料公司面临投资者压力量化和削减排放、以及政府致力于实现全球气候目标的情况下，商业和国家利益正在推动卫星发射加速。这些卫星任务包括公共和私人努力，将提供前所未有的规模的气候透明度。

“人们对排放的设施级信息需求很大，因为这是直接可操作的，”哈佛大学研究大气成分和卫星遥感的博士后研究员丹尼尔·瓦龙说。瓦龙和同行去年发表了一篇关于如何使用高分辨率和低分辨率卫星追踪甲烷的概述。

甲烷在大气中的前两个十年内的温室效应比二氧化碳高出80多倍。停止排放这种温室气体可能比几乎任何其他单一措施更有助于在近期减缓气候变化。

尽管罚款和执法各不相同，但如果公司的运营被视为对气候危机做出更大贡献，公司将面临声誉风险和潜在业务损失。在全球最大的石油和天然气生产国美国，拜登政府正在制定新规定，赋予私人公民使用卫星数据等信息监督油井和天然气管道泄漏的权力。

今年迄今为止，至少已经发射了三颗高分辨率卫星，另外四颗预计将在2024年之前进入轨道。许多对数据的需求来自石油和天然气运营商自身，他们越来越多地使用这些系统来识别沿着数千英里管道或偏远设施的泄漏。 GHGSat公司，一家与包括荷兰皇家壳牌公司、雪佛龙公司和TotalEnergies SE在内的运营商合作的私营公司，去年进行了约一百万次设施测量，并计划在2023年将这一数字翻倍。该公司于四月发射了三颗新卫星，并计划在年底之前再发射三颗。

如何从太空探测甲烷

卫星通过分析阳光在地球上的反射方式来观测太空中的甲烷浓度。当光线穿过甲烷云时，在特定波长上会减弱其强度。甲烷在电磁谱的短波红外部分吸收光线。

包括GHGSat和Carbon Mapper在内的公司，与合作伙伴一起，如Planet Labs PBC，正在发射专门设计用于探测甲烷的卫星。但许多新的高分辨率图像是通过数据处理的结果，利用了来自未专门建造用于观测温室气体的公共卫星的观测结果，这些卫星的光谱带包括短波红外。

可以探测甲烷的高分辨率和低分辨率卫星的插图。图片来源：D.J. Jacob等人例如，NASA的喷气推进实验室和加州理工学院的EMIT仪器原本旨在帮助理解巨大的尘埃云可能如何加热或冷却大气，但事实证明其成像光谱仪也能够探测甲烷浓度。该传感器于去年7月安装在国际空间站上，并于今年2月开始通过其公共门户网站发布数据。

甲烷观测揭示了几十年来公司和政府机构使用的报告方法存在缺陷，这些方法通常低估了排放量。例如，在美国，2010年至2019年间，来自石油和天然气作业的甲烷排放量超过了环境保护局报告的数量，本月发表的一项卫星数据分析显示。分析。

这些发现也赋予了监管机构和公众权力。新墨西哥州官员在三月份表示，他们正在检查NASA和其他机构探测到的任何甲烷羽流，并将利用这些数据评估运营商的报告和合规性。

Bloomberg Green利用EMIT、Landsat和Sentinel-2卫星的高分辨率卫星数据报告了五起以前未报告的甲烷排放事件，其中四起发生在美国。以下是发生的简要概况：

**运营商：埃克森美孚地点：新墨西哥发生了什么：**卫星于2月5日在公司的Big Eddy Unit 156附近观察到了一起甲烷泄漏事件，埃克森最初未向州官员披露。Bloomberg在2月24日与埃克森分享了图像后，公司在几小时内通知了州监管机构。埃克森责怪这一遗漏是人为错误，并表示有人忘记提交表格。

美国国家航空航天局（NASA）/喷气推进实验室（JPL-Caltech）的EMIT仪器于国际空间站上进行了2023年2月5日的观测。运营商： Targa Resources地点： 德克萨斯州发生了什么： 1月20日，卫星在Targa压缩机站附近探测到了一个甲烷喷流。彭博社与Targa公司分享了2月3日的卫星图像，并且该公司在排放事件发生后的八小时内通知了州监管机构。德克萨斯州正在调查为什么这一排放没有按照州规定的24小时内报告。

2023年1月20日德克萨斯州的卫星观测。来源：Kayrros SAS；包含修改后的哥白尼数据运营商： APA Corp.地点： 新墨西哥州发生了什么： 12月24日，卫星发现了一个甲烷浓度。彭博社于1月12日与该公司分享了卫星图像，APA随后在提交的超额排放报告中表示，他们发现在后续调查中发现了一起泄漏事件。新墨西哥州当局表示在被彭博社联系之前并不知道这起甲烷喷流。

2023年12月24日新墨西哥州佩尔米安盆地的甲烷卫星观测。来源：Kayrros SAS；包含修改后的哥白尼数据运营商：Tallgrass Energy**地点：怀俄明发生了什么：**多颗卫星观察到了一股几乎5英里长的烟囱，联合国的地理空间科学家表示，释放的时间和地点与Tallgrass的报告相符，Tallgrass称它在五次单独的安全释放中排放了约2.1公吨甲烷。联合国的国际甲烷排放观测站表示，“运营商报告的数量极不可能解释卫星观测到的排放速率。”

由Landsat卫星任务观测到的甲烷烟囱。运营商：科威特石油公司。**地点：科威特发生了什么：**在十月的20天内，卫星观测到科威特Burgan油田附近的火炬坑上空出现了七个明显的甲烷云。运营商表示其监测系统从未注册到泄漏。

10月6日在科威特上空观测到的甲烷云。来源：Kayrros SAS；包含修改后的哥白尼数据尽管运营商有动力限制甲烷泄漏，因为这意味着他们有更多产品可以销售，但在短期内，这往往意味着需要更多投资和延长停机时间来更换类似阀门或气动泵等设备。除非在非常罕见的紧急情况下，释放可能需要用于避免压力积聚引发爆炸，几乎所有故意排放都是可以避免的，运营商应该采取零容忍政策，根据国际能源署。

但许多运营商仍然为故意排放辩护，或者说停止排放是不切实际的。

今年可能会看到一波关于运营商泄漏的新报告，随着新轨道的增加，观测的覆盖范围和频率也在增加。对于无法停止排放的运营商，这可能意味着失去信誉、费用或未来项目保险的麻烦。保险公司Chubb Ltd.在三月份表示，为了承保新的石油和天然气开采项目，客户需要实施“基于证据的计划”来管理甲烷排放。说。

科学家表示，减少全球排放的最有效方法是将高分辨率和低分辨率卫星系统与空中调查和地面传感器相结合，为运营商、政府和公众提供关于甲烷的几乎实时观测。

现有卫星“正在证明我们可以将甲烷排放定位到单个设施和设备，并提供足够的信心，证明这是一个真正的排放源，”Carbon Mapper首席执行官Riley Duren说。这家非营利组织已经获得了来自彭博慈善基金会的资金，该基金会是由彭博新闻母公司彭博LP的创始人和大多数所有者迈克尔·彭博创立的慈善组织。

Duren表示，甲烷追踪应该得到全面的长期政府资助，以建立和维护一个像今天的气象卫星一样强大和有效的系统。“如果我们真的想充分利用它们，作为一个社会，我们仍然有一些工作要做，来优先考虑和利用这些系统，”他说。