為了更好地監(jiān)測碳排放，我國的一科學(xué)家團隊開始使用專門無人機來更好地監(jiān)測人類主導(dǎo)的排放活動。據(jù)中國科學(xué)院的研究小組稱，今年5月首次測試的無人機可能比碳監(jiān)測衛(wèi)星更準確地探測排放變化。
根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，去年全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放量達到368億噸，創(chuàng)下新高。一些國家已經(jīng)向太空發(fā)射了衛(wèi)星，可以跟蹤這一上升趨勢，其中包括美國宇航局的軌道碳觀測站。在去年發(fā)布的一項研究中，該觀測站展示了其觀察人為溫室氣體排放的能力。
然而，追蹤太空排放物也有挑戰(zhàn)。根據(jù)美國國家航空航天局的說法，包括云、氣溶膠、陸地地形和風速都是影響精度的干擾因素。
中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員楊東旭上周說:“現(xiàn)有的甚至是不久將來的衛(wèi)星測量都不能滿足頻繁監(jiān)測人為排放的要求?！?/strong>
在微調(diào)碳檢測的愿望的驅(qū)使下，楊領(lǐng)導(dǎo)了一個研究小組，尋求一種更準確的系統(tǒng)來測量由人為因素引起的局部排放。
該團隊關(guān)于低成本無人機協(xié)調(diào)碳觀測網(wǎng)絡(luò)(LUCCN)的論文于本月早些時候發(fā)表在同行評審期刊《大氣科學(xué)進展》上。
使用無人機監(jiān)測溫室氣體并不是什么新鮮事，近年來的研究已經(jīng)詳細闡述了這類任務(wù)。但LUCCN系統(tǒng)對該方法進行了改進，通過將地面監(jiān)測站和使用無人機的“智能多飛機飛行系統(tǒng)”相結(jié)合。
其地面站由太陽能電池板供電，包括一個放置在防風雨外殼內(nèi)的傳感器，并配有一個氣象站來記錄外部環(huán)境的變化。
這種四軸無人機具有四個旋翼，可以懸停在原地并具備更精確的機動性。由于裝有更輕的傳感器，無人機的飛行精度有著明顯提高。相比之下，固定翼無人機必須處于持續(xù)運動狀態(tài)。除此之外，在首次探索飛行任務(wù)后，該系統(tǒng)將根據(jù)收集到的信息自主做出飛行決策。
該研究小組還強調(diào)了開發(fā)進一步人為碳排放監(jiān)測系統(tǒng)的必要性，他們警告說，“由于對發(fā)電、城市和工業(yè)中的二氧化碳排放了解不足，導(dǎo)致了全球碳預(yù)算的重大不確定性?！?/p>
LUCCN的首個原型機包括5個地面站和4架無人機，于今年5月在廣東深圳的一家發(fā)電廠進行了為期三天的首次測試。
地面站僅接收到一個信號，而無人機能夠從核電站釋放的煙羽中進行測量。該報稱，由于“點輻射源的高度相對較高”，無人機在數(shù)據(jù)收集方面具有優(yōu)勢。
但該報告稱，從LUCCN獲得的排放數(shù)據(jù)略高于從開源數(shù)據(jù)集獲得的數(shù)據(jù)。該團隊已經(jīng)制定了改善網(wǎng)絡(luò)并消除差異的計劃。楊在中科院的新聞發(fā)布會上說:“無人機的采樣策略和排放估計方法需要進一步探索?！?/strong>
在5月份的測試中，LUCCN測試加入了中國全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實驗衛(wèi)星的地面系統(tǒng)，并將與空間監(jiān)測一起使用。該衛(wèi)星于2016年發(fā)射，是中國首顆二氧化碳監(jiān)測衛(wèi)星。楊也是一個研究小組的一員，該小組在去年發(fā)布的一項研究中成功地利用這顆衛(wèi)星追蹤了人類造成的碳排放。
