Fald i kuldioxidemissioner fra fossile brændstoffer på grund af COVID-19 påvist ved atmosfæriske observationer

Atmosfæriske observationer på Hateruma Island, Japan, med succes opdaget faldet i fossilt brændstof CO ₂ emissioner i Kina i forbindelse med COVID-19-udbruddet. Vejret på Hateruma-øen er ofte påvirket af den nordvestlige monsun, der rejser over Kina, som bærer emissionssignaler fra luftforurenende stoffer. De observerede forhold mellem CO ₂ og CH ₄ variabiliteter viste et betydeligt fald i løbet af februar-marts 2020, svarende til omkring et fald på 30% i Kinas CO for fossilt brændsel ₂ emissioner, ifølge en simulering af en kemi-transportmodel.

Sporing af emissioner af menneskeskabte drivhusgasser ved atmosfæriske observationer er en stor udfordring for politikudformningen, såsom Paris-aftalen. Kæmpe atmosfæriske observationsnetværk bestående af en række forskellige platforme, herunder satellitter, er blevet udviklet til at overvåge regionale/landeskala ændringer i de menneskeskabte drivhusgasemissioner. Udbruddet af den nye coronavirus (COVID-19) har påvirket den globale socioøkonomiske aktivitet, hvilket fører til en betydelig reduktion af CO fra fossilt brændstof ₂ (FFCO ₂ ) emissioner og andre menneskeskabte luftforurenende stoffer i verden. Denne situation gav os en unik mulighed for at vurdere vores evne til at kvantificere ændringerne i de regionale FFCO2 -emissioner ved hjælp af atmosfæriske observationer. Imidlertid, der er få rapporter om observationsbeviser for CO ₂ emissionsreduktion på grund af COVID-19 lockdown, selvom et stort antal publikationer har rapporteret reduktioner i kortlivede luftforurenende stoffer fra forskellige dele af verden.

I Videnskabelige rapporter af Nature Publishing, forskere fra National Institute for Environmental Studies (NIES), Japan, og Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) analyserede atmosfærisk CO ₂ og CH ₄ koncentrationer observeret på Hateruma Island, Japan, som er beliggende i den kontinentale margin af Østasien, og detekterede signaler relateret til FFCO ₂ reduktion i Kina forårsaget af restriktionerne i forbindelse med COVID-19-udbruddet i januar-marts 2020.

Vi vurderede, at FFCO2-emissionerne faldt med omkring 20 % i løbet af januar-februar 2020 som følge af foranstaltningerne til at forhindre spredning af COVID-19 i Kina og til omverdenen. Mens der er rapporteret en betydelig reduktion af de atmosfæriske forurenende stoffer, artikler om de atmosfæriske signaler fra FFCO ₂ reduktion er endnu ikke fundet i den publicerede litteratur. "Størrelsen af ​​det atmosfæriske reservoir af CO ₂ er ret stor og den atmosfæriske CO ₂ har en forholdsvis lang levetid. Disse egenskaber gør ændringen i den atmosfæriske CO ₂ koncentrationer forårsaget af COVID-19-påvirkningen er ret små, " sagde Prabir K. Patra, medforfatter til undersøgelsen og forsker ved JAMSTEC.

For at detektere sådanne svage signaler i CO ₂ variationer, forskerteamet i NIES og JAMSTEC fokuserede på den relative variation af atmosfærisk CO ₂ og CH ₄ observeret på Hateruma Island i de sidste 20 år med daglige tidsintervaller. "Den atmosfæriske observation på Hateruma Island er ofte påvirket af de kontinentale emissioner om vinteren på grund af luftstrømsmønsteret forårsaget af den østasiatiske monsun. Vi ved, at de tidsmæssige variationer i den atmosfæriske CO2 ₂ og CH ₄ koncentrationer viser betydelig lighed, og den tidsmæssige ændring i forholdet mellem CO ₂ til CH ₄ variationer sporer meget godt den tidsmæssige ændring i fossile brændstofemissioner i Kina i årene før 2020, " sagde Yasunori Tohjima, hovedforfatter af undersøgelsen og forsker ved NIES. "Således variationsforholdet af CO ₂ til CH ₄ forventedes at detektere signalet, der afspejler ændringen i den kontinentale CO ₂ emissioner relateret til COVID-19-restriktioner."

Forskerholdet fandt, at det månedlige gennemsnitlige forhold mellem den atmosfæriske CO ₂ til CH ₄ variationer i januar, Februar, og marts sporede den årlige stigning i FFCO2-emissioner fra Kina i løbet af 1997-2019. Imidlertid, nøgletallene viste betydelige fald i februar og marts 2020, som faldt sammen med lockdown-perioden i Kina. "Forholdet mellem variationsforholdet og FFCO ₂ emissioner fra Kina bør evalueres ved at bruge en atmosfærisk transportmodel og et sæt CO ₂ og CH ₄ flux -kort, " sagde Yosuke Niwa, medforfatter til undersøgelsen og forsker ved NIES. "Vi brugte flere simuleringer af atmosfærisk CO ₂ og CH ₄ på Hateruma Island for forskellige emissionsreduktionsscenarier af fossilt brændstof CO ₂ ved at bruge NICAM-TM." Undersøgelsen konkluderede således, at Kinas FFCO ₂ emissionerne faldt med omkring 30 % i februar og omkring 20 % i marts 2020. "Vores tilgang præsenteret i denne undersøgelse har potentialet til at detektere signaler fra emissionsreduktionen fra en hvilken som helst specifik region i næsten realtid ved hjælp af kontinuerlige og højpræcise målinger af CO ₂ og CH ₄ , " nævnte Prabir K. Patra.