即故意將多餘的天然氣燃燒到空氣中是石油和天然氣設施釋放甲烷的一種方式。美國國家航空暨太空總署（NASA）的EMIT 任務運行一年多來，已經顯示了從太空發現甲烷和其他溫室氣體排放的能力。自16 個月前發射以來，國際太空站上的EMIT 成像光譜儀已顯示出探測能力，而不僅僅是探測地表礦物。

美國國家航空和宇宙航行局（NASA）的EMIT儀器在國際太空站（ISS）上首次探測到甲烷羽流一年多後，其數據現在被用於識別溫室氣體的點源排放，其熟練程度甚至令其設計者都感到驚訝。

EMIT是”地球表面礦物塵源調查”的簡稱，於2022年7月發射升空，用於繪製世界乾旱地區表面的10種主要礦物。這些與礦物有關的觀測數據已經提供給研究人員和公眾，它們將幫助人們更好地了解飄入大氣層的塵埃是如何影響氣候的。

偵測甲烷並不是EMIT的主要任務，但該儀器的設計者希望成像光譜儀能具備這種能力。現在，根據發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌上的一項新研究，自2022年8月以來，該儀器已經確定了750多個排放源,有些排放源很小，有些排放源位於偏遠地區，還有些排放源在時間上持續存在–該儀器在這方面已經做得很好了。

2022 年9 月1 日，EMIT 在烏茲別克南部150 平方英里（400 平方公里）的區域內發現了12 個甲烷羽流群。研究人員稱這一儀器為”場景”。圖片來源：NASA/JPL-加州理工學院

甲烷排放與氣候變遷

美國太空總署南加州噴射推進實驗室EMIT科學團隊的研究技術專家、本文第一作者安德魯-索普（Andrew Thorpe）說：”我們一開始對這台儀器的作用估計有些保守，結果它超出了我們的預期。”

透過了解甲烷排放的來源，垃圾掩埋場、農業基地、石油和天然氣設施以及其他甲烷生產者的經營者就有機會解決這些問題。追蹤人為甲烷排放是限制氣候變遷的關鍵，因為它提供了一種相對低成本、快速的減少溫室氣體的方法。甲烷在大氣中的停留時間約為十年，但在此期間，甲烷捕獲熱量的能力是二氧化碳的80 倍，而二氧化碳在大氣中的停留時間長達數世紀。

當某一大陸上的強風捲起礦物岩石塵埃（如方解石或綠泥石）時，空氣中的微粒就會傳播數千英里，影響到完全不同的大陸。懸浮在空氣中的塵埃可以加熱或冷卻大氣層和地球表面。這種加熱或冷卻效應是美國太空總署地球表面礦物塵源調查（EMIT）任務的重點。資料來源：NASA/JPL-加州理工學院

令人驚訝的結果

事實證明，EMIT 能夠有效地發現排放源，既有大型排放源（每小時排放數萬磅甲烷），也有令人驚訝的小型排放源（每小時排放數百磅甲烷）。這一點非常重要，因為它可以辨識出更多的”超級排放源”–在總排放量中佔過大比例的排放源。

這項新研究記錄了EMIT 是如何根據其最初30 天的溫室氣體探測結果，觀測到通常在空中活動中看到的60% 至85% 的甲烷羽流的。

2022 年9 月3 日，在利比亞東南部的一個偏遠角落，EMIT 探測到了一股甲烷羽流，排放量約為每小時979 磅（444 公斤）。這是迄今為止該儀器探測到的最小來源之一。資料來源：NASA/JPL-加州理工學院

與航空探測的比較

在離地面幾千英尺的高空，飛機上的甲烷偵測儀器更靈敏，但要確保派出飛機，研究人員需要事先表明他們能偵測到甲烷。許多地區由於被認為過於偏遠、風險太大或成本太高而沒有進行檢測。此外，所進行的活動涵蓋的區域相對有限，時間也很短。

另一方面，從太空站約250 英里（400 公里）的高度，EMIT 可以收集地球上大片區域的數據，特別是南北緯51.6 度之間的乾旱地區。成像光譜儀可捕捉50 英里乘50 英里（80 公里乘80 公里）的地表圖像–研究人員稱為”場景”–包括許多機載儀器無法觸及的區域。

JPL 高級研究科學家、EMIT 首席研究員羅伯特-格林（Robert O. Green）說：”EMIT 在我們星球周圍測量到的甲烷羽流的數量和規模令人驚嘆。”

這段延時影片顯示了國際太空站的Canadarm2 機械手臂在太空站外部操縱美國太空總署的EMIT 任務。從SpaceX Dragon 太空船上提取設備的工作於北京時間7 月22 日下午5:15 左右開始，並於北京時間7 月24 日上午10:15 完成。部分安裝過程被省略，而其他部分則被加快。資料來源：美國國家航空暨太空總署

逐一場景檢測

為了支援源識別，EMIT 科學團隊繪製了甲烷羽流圖，並在網站上發布，其基礎數據可在NASA 和美國地質調查局聯合建立的陸地過程分佈式主動存檔中心（LP DAAC）獲取。該任務的數據可供公眾、科學家和組織使用。

自2022 年8 月開始收集觀測資料以來，EMIT 已記錄了50,000 多個場景。2022 年9 月1 日，該儀器在烏茲別克斯坦南部一個很少被研究的地區發現了一個排放源集群，每小時探測到12 個甲烷羽流，總計約49,734 磅（22,559 公斤）。

此外，該儀器還發現了比預期小得多的羽流。2022 年9 月3 日，該儀器在利比亞東南部的一個偏遠角落捕捉到了一個迄今為止最小的來源，根據對當地風速的估計，其每小時排放量為979 磅（444 公斤）。