När USA förbereder sig för att dra sig ur Paris klimatavtal, städer och stater över hela landet har tagit ledningen i atmosfäriska CO2 -minskningsinsatser. Därför, noggranna mätningar av antropogena och biogena koldioxidutsläpp är absolut nödvändiga för att följa kommunernas framsteg när det gäller att uppnå klimatmål.

Boston, Massachusetts, har antagit reduktionsmål som inkluderar att minska utsläppen 25 procent under 2005 års nivåer 2020, och total koldioxidneutralitet år 2050, när världens befolkning förväntas nå 6 miljarder. Ett samarbete mellan amerikanska forskare har utvecklat en modell som använder Boston -utsläppsdata som exakt kvantifierar utsläpp i Boston stadsregion under en period av 16 månader, och de rapporterar att det kan upptäcka flussmedel större än 18 procent. De har publicerat sina resultat i Förfaranden från National Academy of Sciences .

Utsläppen är högst i städer, som har de största koncentrationerna av fordonsanvändning och kolbaserad kraftproduktion, och städer är därför idealiska testbäddar för modeller av övervakning av växthusgaser. Dock, även om städerna leder ansträngningar för att minska utsläppen, de flesta har inte antagit detaljerade inventeringar av atmosfäriska kolkällor.

Forskarna noterar att utsläppen i stor utsträckning bedöms på två sätt:en "bottom-up" -metod som härleds från fossila bränslen från olika källor i kombination med kolinnehållet i bränslet; och en "top-down" -metod som kvantifierar utsläpp baserade på utsläpp av växthusgaser (GHG) mätt i atmosfären.

Metoderna och inmatningsdata för bottom-up-övervakning kan variera mellan bedömningar under olika år, skapar osäkerhet om flödet. Forskarna presenterar därför en ny top-down-metod baserad på invers modellering, som de rapporterar kan kvantifiera osäkerheter i utsläpp för att upptäcka trender orsakade av policy, ekonomiska förändringar och regler. Den omvända modellen kan också användas för att övervaka lager uppifrån och ned av koldioxidbränslen.

Forskarna skriver, "Denna studie använde 16 månaders CO2-mätningar på två platser i Boston och tre gränsplatser utanför staden med ett högupplöst modelleringsramverk för att kvantifiera genomsnittliga antropogena utsläpp i regionen till 0,92 kg C • m ^-2 • y ^-1 (95 procent KI:079 till 1,06), vilket är 14 procent högre än det som beräknats av ACES -inventeringen. "

ACES är den första regionala bottom-up-inventeringen av koldioxidutsläpp per timme från fossila bränslen i koldioxidutsläppssektorer. Den nya top-down modellen har ett par fördelar. Den ena är en så kallad CO2-koncentrationsridå som är knuten till ytmätningar men varierande i höjd-forskarna rapporterar att denna representation förbättrade överensstämmelsen mellan genomsnittet de modellerade och faktiska atmosfäriska mätningar med 40 procent.

För det andra, modellen använder en detaljerad representation av urbana biologiska flöden. Utan denna representation, det är inte möjligt att skapa en exakt modell under fem månaders växtsäsong.

Forskarna noterar att förbättrade transportmodeller och fjärranalysdata ytterligare kommer att begränsa osäkerheter, och att implementering av liknande modelleringsramar i andra städer runt om i världen skulle verifiera uppnåendet av utsläppsminskningsmål.

© 2018 Phys.org