在最近發表在《遙感前沿》雜誌上的研究中，研究人員利用美國宇航局軌道碳觀測站（OCO）2號和3號任務的天基測量，對歐洲最大的單一排放者–波蘭Belchatów發電廠在數百英里以下排放的二氧化碳進行量化。通過分析2017年至2022年期間幾顆衛星飛越該電廠的排放煙羽，他們檢測到二氧化碳水平的變化與發電量的每小時波動一致。甚至臨時和永久的機組關閉（維修或退役）減少了工廠的整體排放，該團隊也能夠檢測和區分這一點。

在這張從國際空間站拍攝的包括波蘭在內的歐洲圖像中，燈光照亮了夜空。在軌道實驗室上的是美國宇航局的OCO-3，一個可用於跟踪當地規模的二氧化碳排放變化的儀器。資料來源：美國國家航空航天局

這幅圖顯示了美國宇航局的OCO-2衛星，於2014年發射。當它在地球上運行時，該航天器在從地區到大陸的範圍內繪製自然和人為的二氧化碳排放圖。光分析光譜儀被調整以探測氣體的明顯特徵。資料來源：NASA/JPL-Caltech

科學家們說，這些發現表明，基於空間的觀測可以用來跟踪地方規模的二氧化碳排放變化。

美國宇航局的OCO-2衛星于2014年發射，在從地區到大陸的範圍內繪製自然和人類（人為）的二氧化碳排放圖。該儀器通過測量從地球表面反射的太陽光和從地面到衛星的空氣柱中被二氧化碳吸收的強度，間接地對氣體進行採樣。OCO-2的光譜儀被調整為探測二氧化碳氣體的特定特徵。

該任務的備用部件被用來創建OCO-3，這個儀器自2019年以來一直在國際空間站上飛行。OCO-3被設計為具有測繪模式，當空間站經過一個地區時，可以進行多次掃射觀測，使研究人員能夠從一個城市規模的感興趣的地區創建詳細的迷你地圖。

這幅插圖顯示美國宇航局的OCO-3安裝在國際空間站的底部。該儀器於2019年發射，最初的設計並不是為了檢測單個設施的二氧化碳排放，但科學家們表示，它將在未來被用於更多的點源研究。資料來源：NASA/JPL-Caltech

OCO儀器最初都不是專門設計來檢測來自個別設施（如Belchatów）的排放，所以新的發現是一個”驚喜”，南加州NASA噴氣推進實驗室OCO-3任務的項目科學家Abhishek Chatterjee表示，”作為一個團體，我們正在完善工具和技術，以便能夠從數據中提取比我們最初計劃的更多信息。我們正在學習，我們實際上可以比我們以前的預期了解更多關於人為排放的信息。”

追踪未來的碳

發電廠和煉油廠等大型設施的排放約佔全球化石燃料二氧化碳排放的一半。Belchatów發電站自1988年開始運行，是世界上最大的褐煤發電站，據報導其容量為5102兆瓦。褐煤（褐煤）通常比無菸煤（硬煤）每兆瓦的排放量高，為此波蘭政府已經起草了在2036年底前關閉該電廠的計劃。

加拿大環境與氣候變化部高級研究員、該研究的主要作者Ray Nassar指出，大多數二氧化碳排放報告是根據估計值或在地表收集的數據創建的。研究人員對購買和使用的化石燃料的質量進行核算，然後計算出預期的排放量，他們一般不對大氣中的二氧化碳進行實際測量。

Nassar說：”關於排放發生的確切時間和地點的更精細的細節往往無法獲得。提供更詳細的二氧化碳排放情況可以幫助跟踪減排政策的有效性。我們用OCO-2和OCO-3的方法可以應用於更多的發電廠，或者針對城市或國家的二氧化碳排放進行修改。”

由於OCO-3的繪圖模式觀測，NASA的數據可以在未來更廣泛地用於量化二氧化碳點源排放。美國宇航局最近宣布，任務運行將在空間站上再延長幾年，該儀器將與空間站上的另一個溫室氣體觀測器–地球表面礦物粉塵源調查（EMIT）一起運行。

Chatterjee說：”想到我們將用OCO-3再獲得五到六年的運行時間，這真的很令人興奮。我們看到，在正確的時間和正確的規模上進行測量是至關重要的。”他補充說，OCO-3可以作為下一代衛星任務的”探路者”。