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庞大的公司2受卫星限制,2019-2020年澳大利亚火灾的释放量

摘要

澳大利亚东南部在2019-2020年夏季经历了密集和地理范围广泛的野火12.大火向大气中释放了大量的二氧化碳3..然而,现有的基于火灾清单的排放估算是不确定的4,并为此事件最多变化四倍。在这里,我们借助卫星对一氧化碳的观测来限制排放估计5,一个解析贝叶斯反演6观察排放的二氧化碳和一氧化碳之间的比例7.我们估计从2019年11月到2020年1月二氧化碳排放量为715太克(517-867)。这是五种不同火灾清单估算值的两倍多89101112这与基于这次火灾事件的自下而上自举分析的估计大致一致13.尽管火灾经常发生在澳大利亚北部的热带稀树草原上,但最近发生的火灾在规模和强度上都非常大,烧毁了东南部异常大面积的桉树林13.火灾部分是由气候变化引起的1415这使得更好的约束排放估算尤为重要。这是因为大气中二氧化碳的积累可能越来越依赖于火灾驱动的气候-碳反馈,正如这次事件所强调的那样16

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图1:澳大利亚东南部火灾排放估计的比较。
图2:模拟和观测的CO柱混合比的比较。
图3:库存和卫星限制的CO排放。
图4:CO2库存排放和卫星限制。

数据可用性

TROPOMI CO的测量方法可从https://s5phub.copernicus.eu.基于gfed4的火灾排放可以从https://www.geo.vu.nl/~gwerf/GFED/GFED4/.基于gps的火灾排放可以从https://apps.ecmwf.int/datasets/data/cams-gfas/.基于qfed的火灾排放可以从https://portal.nccs.nasa.gov/datashare/iesa/aerosol/emissions/QFED/v2.5r1/0.1/QFED/.基于feer的火灾排放可以从https://feer.gsfc.nasa.gov/data/emissions/.基于finn的火灾排放可以从https://www.acom.ucar.edu/Data/fire/.前期和后期排放和CO浓度可从https://doi.org/10.5281/zenodo.4692417

代码的可用性

天气研究和预报的化学(WRF-CHEM)大气输送模型4.0版可从https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_source.html.反演和发射准备代码可在https://doi.org/10.5281/zenodo.4692678.用于创建图形和表格的Python笔记本在https://doi.org/10.5281/zenodo.5060184

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下载参考

确认

我们感谢实现TROPOMI仪器的团队,该仪器由空客防务公司和荷兰空间局、荷兰皇家气象研究所(KNMI)、SRON荷兰空间研究所和荷兰应用科学研究组织(TNO)合作组成,由荷兰空间局(NSO)和欧洲空间局(ESA)委托。“哨兵-5前体”是欧盟哥白尼计划的一部分,这里使用了2019年和2020年的哥白尼哨兵数据。WRF模型计算是在SURF合作社的支持下,在荷兰国家电子基础设施上进行的。我们还要感谢在网上可用的火灾排放数据集上工作的大型科学家和技术人员团队。G.R.v.d.W.和I.R.v.d.V.得到了荷兰科学研究组织(NWO;VICI研究计划016.160.324)。

作者信息

作者及隶属关系

作者

贡献

I.R.v.d.V.分析了数据,设计并运行了模型模拟,并撰写了论文。G.R.v.d.W, S.H.和I.A.对手稿提供了科学建议和详细的评论。j.d.m., t.b., T.A.v.K.和P.T.对手稿和TROPOMI产品提供了额外的评论。J.L.和T.B.开发了TROPOMI CO产品。R.v.H、T.A.v.K、P.T.和R.H.对TROPOMI短波红外(SWIR)校准有贡献。J.P.V.是TROPOMI仪器的主要研究员。

相应的作者

对应到Ivar R. van der Velde

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

额外的信息

同行评审信息自然感谢Johannes Kaiser和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。

出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

扩展的数据图形和表格

扩展数据表1澳大利亚东南部火灾CO的前后排放比较
扩展数据表2 CO前后排放比较2澳大利亚东南部的火灾
扩展数据表3已发表CO的比较2CO排放因子及其比值
扩展数据表4 CO和CO概述2不同实验的排放估计

补充信息

补充信息

该文件包含补充方法和其他信息,包括补充图1-6和其他参考文献。

补充视频1

每天模拟和观察CO柱混合比的视频。该视频在第一行显示了每日的前(使用GFAS发射),后和TROPOMI CO柱混合比[ppb]。第二行显示了前负TROPOMI和后负TROPOMI,第三个面板显示了WRF-CHEM提供的行星边界层平均风向。

权利和权限

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关于本文

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引用本文

van der Velde, i.r., van der Werf, g.r., Houweling, S。et al。庞大的公司2受卫星限制,2019-2020年澳大利亚火灾的释放量。自然597, 366-369(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-03712-y

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  • DOIhttps://doi.org/10.1038/s41586-021-03712-y

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