Альтернативный подход, разработанный исследователями из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) и Университета Колорадо в Боулдере, использует пробы окружающего воздуха и хорошо известный изотоп углерода («14C»), на который ученые полагались на протяжении десятилетий. археологические сайты. Напротив, проект НАУ Vulcan использует множество данных, таких как отчеты о локальном загрязнении, статистика топлива и дорожная активность. Vulcan был уникальным среди многих оценок по сравнению с новым подходом, основанным на атмосфере, поскольку он соответствовал атмосфере с точностью до 1.5 процентов годовых.
«Степень согласия этих полностью независимых подходов поразительна, – сказал Кевин Герни, профессор Школы информатики, вычислений и киберсистем НАУ, соавтор публикации и ведущий научный сотрудник проекта Vulcan.
Точный расчет выбросов углекислого газа при сжигании ископаемого топлива уже много лет является проблемой для ученых. Два основных используемых в настоящее время метода – инвентаризация «снизу вверх», такая как проект «Вулкан», и «нисходящие» атмосферные исследования, используемые в региональных кампаниях, – каждый из них имеет свои сильные и слабые стороны. Восходящие кадастры могут предоставить больше деталей, чем нисходящие методы, но их точность зависит от способности отслеживать все процессы выбросов и их интенсивность в любое время, что по сути является сложной задачей с неопределенностями, которые не поддаются количественной оценке.
Нисходящие исследования ограничены плотностью атмосферных измерений и нашими знаниями о моделях атмосферной циркуляции, но неявно учитывают все возможные секторы экономики, которые выбрасывают CO2.
Команда построила годовые и ежемесячные нисходящие оценки выбросов углекислого газа для U.S. за 2010 год, первый год с достаточным количеством атмосферных проб для получения надежных результатов.
Они сравнили свой атмосферный результат с рядом восходящих оценок, включая Vulcan Project и недавний U.S. Отчет Агентства по охране окружающей среды (EPA) о выбросах за 2010 г. Оценка проекта Vulcan была в пределах 1.4 процента от атмосферного подхода, в то время как другие восходящие оценки показали различия в диапазоне от 4.От 5% до почти 9%, все ниже результатов Vulcan или атмосферных.
«Наши атмосферные коллеги не только сделали важный шаг вперед в использовании новых атмосферных измерений для оценки выбросов парниковых газов, – сказал Гурни, – но и интеграция Vulcan и атмосферного подхода обещает новую систему информации о выбросах парниковых газов, которая может окончательно и независимо оценить влияние на климат страны с использованием новейших научных достижений."
Благодаря расширенной сети измерения 14C в сочетании с оценками проекта Vulcan с высоким разрешением, такие штаты, как Калифорния, и города по всей территории США, которые обязались агрессивно сокращать выбросы, могут использовать эти новые научные подходы для определения приоритетов сокращений выбросов, отслеживания их прогресса и оценки результатов.
«Независимая проверка годовых и региональных итогов и многолетних тенденций с использованием независимых методов, подобных этому, повысит уверенность в точности отчетности по выбросам и может помочь в разработке будущих стратегий снижения выбросов», – сказал ученый NOAA Джон Миллер.
Поскольку это были первые оценки, построенные с использованием новой системы наблюдений, ученые предупредили, что их следует рассматривать как предварительные. Сейчас они заняты применением этого метода к измерениям за последующие годы, чтобы определить, устойчивы ли наблюдаемые ими различия с течением времени.
«Эта работа представляет собой значительный шаг к созданию информационной системы по парниковым газам, которая может коренным образом изменить способ, которым города, штаты и страна решают проблему изменения климата», – сказал Герни. «Мы не только можем направить сокращение до наиболее важных источников на всех уровнях, но мы можем с уверенностью заверить общественность и правительства в том, что запланированные сокращения действительно произошли."
Исследование было поддержано NOAA, NASA и Министерством энергетики.
Другие члены исследовательской группы включали ученых из Калифорнийского университета в Ирвине.