2008年4月7日
一个新的,高分辨率,互动地图的美国二氧化碳排放来自化石燃料发现排放并不都是我们思想的地方。
普渡大学的研究人员的最新分析显示,温室气体排放量更大比以前认为的美国东南部。在这幅图像中,红色代表的数量增加了大气中大量的二氧化碳从先前的估计,和蓝色代表减少大气中的二氧化碳。普渡大学助理教授凯文·格尼说,差异最大出现在冬季时更少排放和空气垂直运动。
“举例来说,我们已经将太多的排放美国东北部,它看起来像美国东南部是一个更大的比我们估计之前,”凯文·格尼说,地球和大气科学助理教授普渡大学和项目的领导人。
叫火神的地图和系统显示,二氧化碳排放量超过100倍的细节比之前可用。直到现在,二氧化碳排放报告的数据,在最好的情况下,每月在整个国家的水平。火神模型检查二氧化碳排放在当地每一个水平。
研究人员说,地图也比以前更准确的数据,因为它们是基于温室气体的排放,而不是估计基于美国人口的地区。
创建火神地图,研究小组开发了一种方法来提取二氧化碳信息通过当地空气污染转换数据,如一氧化碳和一氧化二氮排放,由美国环境保护署,追踪美国能源部和其他政府机构。
“这些污染物是重要的确定臭氧水平和主要城市的空气质量,他们每小时的基础上追踪,”格尼说。“我们已经能够利用这些数据来确定产生二氧化碳的水平。”
人类活动产生的二氧化碳是最重要的气体导致全球气候变化。美国约占全球二氧化碳排放量的25%。
火神的增加细节和准确性将帮助立法者创建政策,以减少二氧化碳排放,同时越来越多的科学家们对二氧化碳的来源和命运的理解,研究人员说。
“在现在决策者唯一能做的就是大钝工具和爆炸美国经济,”格尼说。“现在我们有了更多的可量化的信息是什么发生在社区,在道路和在工业领域,并追踪二氧化碳的小时。这提供了政策制定者类似于手术刀。”
格尼说,库存系统,这是罗马的神命名的火,量化的二氧化碳的结果燃烧化石燃料,如煤和汽油。它还跟踪每小时输出的工厂,发电厂、道路、居民区和商业区。
火神数据的初步分析表明,前美国化石燃料排放的地图不能胜任当前的科学和决策需要,格尼说。
“当你在考虑对比老库存火神,新数据显示大气中的二氧化碳差异在美国的一些地区一百万分之五冬季末,”他说。“只在全球大气水平上升一个半部分每年每百万,这相当于三年的全球温室气体排放在大气中,并不是我们认为的地方。这将是重要的决策者,从科学的角度来看是巨大的。太令人震惊了。”
格尼说,这种改变不仅仅是由于人们搬到东南亚,还因为先前的近似估计。
詹姆斯·汉森,美国宇航局戈达德太空研究所主任说火神提供了一个“检查”来判断现有的卫星数据的准确性。
“火神的高分辨率的地图还提供了一个发射源的照片,公众和决策者可以理解,这可能是有用的在讨论有关气候问题我们会做什么,”汉森说。
为期三年的项目,是由NASA和美国能源部在北美碳项目,涉及来自普渡大学的研究人员,科罗拉多州立大学和劳伦斯伯克利国家实验室。
高级研究员罗伯特·安德烈斯二氧化碳信息分析中心在美国能源部橡树岭国家实验室不隶属于这个项目,说火神将为科学家们提供许多洞察全球碳循环和气候变化。
“火神将革命在碳循环的研究,”他说。“这是下一代的我们对化石燃料排放的理解。气候科学的影响,碳交易和减缓气候变化的工作是巨大的。”
从数据中提取二氧化碳信息对其他污染物,研究信息技术办公室的科学家普渡大学开发了一个计算系统格尼的方法应用于现有的信息。
一旦数据被转换为确定二氧化碳排放,这是结合地理信息系统(GIS)数据层排放到地球表面的道路和其他基础设施。当前排放是基于信息从2002年开始,但火神系统将很快扩展到最近几年。
格里·麦卡特尼,信息技术副总裁兼首席信息官普渡,数字数据转换由格尼说,研究普渡大学的科学家们将推进气候科学和信息技术。
“这是一个重要的项目,需要大量的数据和大量的高技术技能,”麦卡特尼说。“火神的一部分视觉跟踪全球温室气体排放,最终甚至在实时,我们很高兴,普渡大学拥有的资源和技术能力承担这种规模的项目。”
火神将补充美国宇航局计划2008年12月发射轨道碳观测卫星的卫星,将测量地球大气层中二氧化碳的浓度。
“我们对大气中的二氧化碳的理解我们获得从火神和NASA的卫星将极大地增强相结合,”格尼说。“这就像在立体镜或View-Masters。发现的旧照片每个图像很好,但是当你把它们放在一起你实现一个三维视图,给你更多的信息。”
火神数据可供任何人从网站http://www.eas.purdue.edu/carbon/vulcan下载。小总结数据集提供一片数据,并更容易下载也可用于非科学家在火神的网站。这些可分为发射类别,如工业、住宅、交通、电力、燃料类型,和可用状态,县或细胞一样小6英里(10公里)。
视频的地图和模拟大气的命运化石燃料二氧化碳也可以在YouTube上观看https://www.youtube.com/watch?v=eJpj8UUMTaI。
动画是由Bedrich贝奈斯,助理教授计算机图形技术和普渡大学的研究科学家设想知觉化数据中心和计算机科学研究生Nathan Andrysco。动画需要一年生产,和动画的渲染(视频相当于印刷)需要9个小时生产2000图片的60秒的视频。
“要做到这一点,我们从头开始建立一个软件程序是专门定制的可视化温室气体,”贝奈斯说。
虽然火神可以用来确定二氧化碳排放到前所未有的水平,格尼说该工具不应使用词缀责任。
“十年前可能是阻力的概念研究负责二氧化碳排放在这样一个视觉上详细的方式,”格尼说。“然而,火神使完全清楚的是,二氧化碳排放量不能完全贴在越野车司机,制造商或大型发电企业;每个人都负责任。我们需要寻找真正的解决方案,并有一个更深的讨论能源使用。这不是关于政治。它是关于做好事科学解决问题,我们都可以的一部分。”