用卫星数据揭秘2019–2024年甲烷浓度为何猛增

本文利用TROPOMI卫星与GOSAT卫星融合观测数据，结合大气化学传输模型（GEOS-Chem）和贝叶斯反演方法，系统分析了2019至2024年全球大气甲烷浓度加速上升的成因。研究发现，这五年间甲烷浓度以每年12 ppb（即0.7%）的速度上升，与美国国家海洋和大气管理局（NOAA）地面监测结果一致。这一增长并非单一因素导致，而是三方面共同作用的结果：第一，约59%的增长是系统从2019年初始状态向长期平衡态‘松弛’的自然过程（类似水池注水后逐渐达到稳定水位），该过程由甲烷约11年的大气寿命决定；第二，约25%（相当于47 Tg/年）源于人为排放总量上升——尽管油气和水稻种植排放分别下降了9%和17%，但畜牧业（+15%）和垃圾处理（+11%）的显著增加完全抵消并超过了这些降幅；第三，约16%（30 Tg/年）源于大气中主要清除甲烷的‘清洁剂’——羟基自由基（OH）浓度下降。值得注意的是，2022–2024年甲烷增速放缓，并非因为排放减少，而主要是OH浓度回升所致。区域上，东非（苏丹南部苏德湿地及维多利亚湖流域）、南美洲（尤其是哥伦比亚）和欧洲是排放增长最快的地区；而北美（美国本土和加拿大）排放趋势基本平稳。研究还指出，当前卫星观测在热带多云地区（如亚马逊、东南亚）覆盖不足，且牲畜与湿地排放空间重叠严重，导致二者贡献难以精确区分；未来需结合更高分辨率观测（如规划中的Carbon-I卫星）和更精准的地面排放清单，才能更好支撑《全球甲烷承诺》（到2030年将人为甲烷排放较2020年减少30%）的落实。