【科研动态】基于大气反演与卫星遥感评估北溪管道甲烷泄漏情况

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自2022年9月26日北溪1号和2号天然气管线发生多处泄漏事件以来，国际社会广泛关注该事件，中国政府也表示严重关切。为了跟踪该事件的发展态势，南京大学张永光教授、江飞教授、陈辉林教授和居为民教授团队利用卫星遥感和大气反演方法对北溪天然气管道沿线进行了监测评估，基于站点观测开展了泄漏点排放量大气反演估算，并联合高分五号02星搭载的高光谱载荷（AHSI）数据开展了泄漏点遥感识别及甲烷泄漏排放量化监测分析，初步结果如下：

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基于高分五号02星AHSI可见光波段数据，可以监测到丹麦博恩霍尔姆岛东南侧北溪-2号管线上有1处明显泄漏冒泡（图2A），中心经纬度为54.877°N，15.41°E，直径约1000m（图2C）。

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基于高分五号02星AHSI 红外波段，通过专用算法对甲烷泄漏点信息进行反演提取，发现北溪2号泄漏点甲烷柱浓度异常增量高达10 ppm（图3）。进一步利用综合质量增强模型量化了该泄漏点甲烷排放量达70吨/小时（图3），表明在泄漏4天后，仍然有大量甲烷泄漏。卫星反演结果与基于站点甲烷浓度观测的大气反演结果也较为一致（图4）。

同时，比较欧洲通量网络（ICOS）站点地面监测数据来看（图1），同期泄漏点附近瑞典Hyltemossa和Norunda站点监测的到地面甲烷浓度达到2400 ppb，尤其是距离较近的Hyltemossa站点（西北约100km）在泄漏4天后仍然高于泄漏前，表明北溪2号泄漏点仍持续超量排放甲烷（图3）。

这次北溪1号和2号天然气管道被蓄意破坏，导致大量甲烷排放，造成很可能是迄今为止有记录以来最大的温室气体排放，是重大的气候灾难事件。在生态环境部生态环境中心、中国资源卫星中心和中科院上海技物所等单位支持下，我们基于卫星和大气反演方法对这次“北溪”天然气管道泄漏排放量开展了遥感识别和量化，展示了国产高分5号卫星在甲烷热点异常监测方面的优越性能。后续将进一步进行北溪1号和2号管线天然气的泄漏持续监测和排放总量优化计算。