圖1. 移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的組成部分，(a)是車(chē)內(nèi)設(shè)置，(b)是車(chē)外設(shè)置；

2020年10月至2021年9月期間進(jìn)行了24次移動(dòng)調(diào)查(24天)。采用Picarro公司G2401測(cè)量CH₄，儀器每月使用WMO X2004標(biāo)度進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)量CH₄的精度為0.7 ppb。該儀器安裝在一輛熱發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛上，車(chē)頂上裝備有GPS裝置(NEO-M8N-0-10 U-Blox)和聲速風(fēng)速計(jì)(150WX RS232氣象站儀器)。此外，進(jìn)風(fēng)口被安裝到車(chē)頂，靠近風(fēng)速計(jì)(離地面約190cm)。車(chē)內(nèi)設(shè)置了實(shí)時(shí)充電系統(tǒng)，允許電池在行駛時(shí)充電，這使得儀器可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)。所有記錄的數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)可見(jiàn)的。數(shù)據(jù)日志記錄了每個(gè)測(cè)量日空氣從進(jìn)氣道到分析儀的時(shí)間延遲。

移動(dòng)監(jiān)測(cè)在正午前后進(jìn)行，此時(shí)空氣在行星邊界層中混合良好。每個(gè)實(shí)地工作日都調(diào)查了三個(gè)選定的地點(diǎn)。只要在監(jiān)測(cè)屏幕上看到CH₄排放羽流，在交通條件允許的情況下，以20-30 km h?¹的行駛速度跟蹤3-5個(gè)重復(fù)的樣帶，用于研究CH₄濃度的逐漸變化。在高斯羽流峰形狀表征過(guò)程中，該速度范圍已被確定為最佳。一般來(lái)說(shuō)，每次調(diào)查的持續(xù)時(shí)間為6-7小時(shí)。每次調(diào)查中測(cè)量的甲烷摩爾分?jǐn)?shù)的第二個(gè)百分位數(shù)被選為計(jì)算所有樣帶排放率的每日背景值。下圖顯示了這三個(gè)熱點(diǎn)的地理位置以及每個(gè)站點(diǎn)一天的調(diào)查路徑示例(站點(diǎn)之間約15公里)。

圖2. 調(diào)查地區(qū)(Koshi, Kotsiatis和Aradippou)的位置和圖片以及每個(gè)站點(diǎn)一天的調(diào)查路徑示例。

本文選取了一個(gè)活躍填埋場(chǎng)、一個(gè)關(guān)閉填埋場(chǎng)和一個(gè)集約化養(yǎng)牛區(qū)作為主要調(diào)查區(qū)域，設(shè)計(jì)了反復(fù)的橫斷線路，測(cè)量下風(fēng)甲烷濃度，擬合高斯模型獲得排放率。結(jié)果顯示，填埋場(chǎng)和養(yǎng)牛廠來(lái)源的甲烷排放率比國(guó)家清單的估計(jì)值分別高出129%和40%。

表1. 匯總了在不同季節(jié)、不同測(cè)量日期獲得的甲烷排放率估算結(jié)果。這些排放率是基于高斯煙羽模型與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)值的擬合結(jié)果計(jì)算得到的。

圖3. 展示了三個(gè)調(diào)查區(qū)域不同季節(jié)的甲烷排放率。數(shù)據(jù)來(lái)源是作者基于現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)監(jiān)測(cè)獲得的結(jié)果。這表明了季節(jié)變化對(duì)結(jié)果的影響較小。

圖4. 對(duì)比了本文移動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與國(guó)家清單的數(shù)據(jù)。國(guó)家清單的數(shù)據(jù)來(lái)源于塞浦路斯提交給IPCC的最新國(guó)家溫室氣體排放清單。

上圖直觀對(duì)比了移動(dòng)監(jiān)測(cè)獲得的三大排放區(qū)的排放總量與國(guó)家清單的數(shù)據(jù)，清晰反映了兩個(gè)數(shù)據(jù)源在溫室氣體排放估算上的差異。可以看到填埋場(chǎng)甲烷排放量監(jiān)測(cè)值較大,而養(yǎng)牛區(qū)源排放量監(jiān)測(cè)值也略高。這與文章結(jié)論中移動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果高于國(guó)家清單估算值的結(jié)論一致。上圖能夠直接而有效地支持文章的研究結(jié)論，反映了監(jiān)測(cè)與清單間的差異。