Потоки метана в тропосфере: геологические и антропогенные источники (по данным Sentinel-5P TROPOMI)

Авторы

  • Андрей Петрович Гусев Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-7443-2023-47-4-580-592

Ключевые слова:

метан, Sentinel-5P, TROPOMI, корреляция, сейсмическая активность

Аннотация

Цель исследований – изучение взаимосвязи потоков метана (измеряемых с помощью дистанционного зондирования Земли) с геологическими и антропогенными источниками. По результатам съемки Sentinel-5P TROPOMI (лето 2022 года) получены содержания метана в тропосфере над регионами Восточной Европы, Юго-Западной Азии и Средней Азии. Повышенные концентрации метана (более 1900 ppb) характерны для Катара, Афганистана, Кувейта, Туркменистана, Пакистана и других стран, находящихся в зоне столкновения литосферных плит и обладающих высокой нефтегазоносностью недр. Установлена положительная корреляция между средним и медианным содержаниями тропосферного метана и сейсмической активностью (коэффициенты корреляции соответственно 0,756 и 0,786), запасами природного газа (0,745 и 0,759), поголовьем крупного рогатого скота (0,403 и 0,336), плотностью населения (0,322 и 0,447). Среднее содержание метана над городами положительно коррелирует с сейсмической активностью (0,557) и с численностью населения (0,355).

Биография автора

Андрей Петрович Гусев, Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины

кандидат геолого-минералогических наук, доцент, заведующий кафедрой геологии и географии, Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины,
г. Гомель, Беларусь

Библиографические ссылки

Власов С.В., Коновалова О.В., Чудовская И.В., Власова И.В., Колотилова Н.Н., Снакин В.В. 2021. Метан в атмосфере, метанотрофы и развитие нефтегазовой промышленности. М., МАКС Пресс, 140 с. https://doi.org/10.29003/m1986.978-5-317-06580-5.

Гаркуша Д.Н., Федоров Ю.А. 2019. Глобальная эмиссия метана геологическими источниками. Международный научно-исследовательский журнал, 3(81): 37–51. https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.81.3.006.

Гречушникова М.Г., Школьный Д.И. 2019. Оценки эмиссии метана водохранилищами России. Водное хозяйство России. 2: 58–71.

Елисеев А.В. 2018. Глобальный цикл метана: обзор. Фундаментальная и прикладная климатология. 1: 52–70. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2018-1-52-70.

Киселев А.А., Кароль И.Л. 2019. С метаном по жизни. Санкт-Петербург, Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова, 73 с.

Кулачкова С.А., Коваленко А.В. 2021. Городские почвы одного из районов новой Москвы как источники поступления метана и углекислого газа в атмосферу. Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение, 4: 31–46.

Метан и климатические изменения: научные проблемы и технологические аспекты. 2022. М., РАН, 388 с.

Семенов С.М., Говор И.Л., Уварова Н.Е. 2018. Роль метана в современном изменении климата. М., НИИПЭ, 106 с.

Степаненко В.М., Гречушникова М.Г., Репина И.А. 2020. Численное моделирование эмиссии метана из водохранилищ. Фундаментальная и прикладная климатология, 2: 76–99. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2020-2-76-99.

Сывороткин В.Л. 2002. Глубинная дегазация Земли и глобальные катастрофы. М., Геоинформцентр, 250 с.

Шакиров Р.Б. 2018. Газогеохимические поля окраинных полей Восточной Азии. М., ГЕОС, 341 с.

Шевелева Н.А. 2020. Управление выбросами метана в нефтегазовом секторе. Научный журнал Российского газового общества, 3(26): 48–59.

Baray S., Jacob D.J., Maasakkers J.D., Sheng J.-X., Sulprizio M.P., Jones D.B.A., Bloom A.A., McLaren R. 2021. Estimating 2010–2015 Anthropogenic and Natural Methane Emissions in Canada Using ECCC Surface and GOSAT Satellite Observations. Atmospheric Chemistry and Physics, 21: 18101–18121. https://doi.org/10.5194/acp-21-18101-2021.

Chen Z., Jacob D.J., Nesser H., Melissa P. Sulprizio, Alba Lorente, Daniel J. Varon, Xiao Lu, Lu Shen, Zhen Qu, Elise Penn, and Xueying Yu. 2022. Methane Emissions from China: a High-Resolution Inversion of TROPOMI Satellite Observations. Atmospheric Chemistry and Physics, 22: 10809–10826. https://doi.org/10.5194/acp-22-10809-2022.

Collision and Collapse at the Africa–Arabia–Eurasia Subduction Zone 2009. Geological Society. Special Publications, 311: 368.

Hu H., Landgraf J., Detmers R., Borsdorff T., de Brugh J.A., Aben I., Butz A., Hasekamp O. 2018. Toward Global Mapping of Methane with TROPOMI: First Results and Intersatellite Comparison to GOSAT. Geophysical Research Letters, 45: 3682–3689. https://doi.org/10.1002/2018GL077259

Lorente A., Borsdorffi T., Butz A., Hasekamp O., de Brugh J.A., Schneider A., Wu L., Hase F., Kivi R., Wunch D., Pollard D.F., Shiomi K., Deutscher N.M., Velazco V.A., Roehl C.M., Wennberg P.O., Warneke T., Landgraf J. 2021. Methane Retrieved from TROPOMI: Improvement of the Data Product and Validation of the First 2 Years of Measurements. Atmospheric Measurement Techniques, 14: 665–684.

Lorente A., Borsdorff T., Martinez-Velarte M.C., Butz A., Hasekamp O.P., Wu L., Landgraf J. 2022. Evaluation of the Methane Full-Physics Retrieval Applied to TROPOMI Ocean Sun Glint Measurements. Atmospheric Measurement Techniques, 15: 6585–6603. https://doi.org/10.5194/amt-15-6585-2022

Lorente A., Borsdorff T., Martinez-Velarte M.C., Landgraf J. 2023. Accounting for Surface Reflectance Spectral Features in TROPOMI Methane Retrievals. Atmospheric Measurement Techniques, 16: 1597–1608.

Lu X., Jacob D.J., Wang H., Maasakkers J.D., Zhang Y., Scarpelli T.R., Shen L., Qu Z., Sulprizio M.P., Nesser H., Bloom A.A., Ma S., Worden J.R., Fan S., Parker R.J., Boesch H., Gautam R., Gordon D., Moran M.D., Reuland F., Villasana C.A.O., Andrews A. 2022. Methane Emissions in the United States, Canada, and Mexico: Evaluation of National Methane Emission Inventories and 2010–2017 Sectoral Trends by Inverse Analysis of in Situ (GLOBALVIEWplus CH4 ObsPack) and Satellite (GOSAT) Atmospheric Observations. Atmospheric Chemistry and Physics, 22: 395–418. https://doi.org/10.5194/acp-22-395-2022

Lunt M.F., Palmer P.I., Feng L., Taylor C.M., Boesch H., Parker R.J. 2019. An Increase in Methane Emissions from Tropical Africa between 2010 and 2016 Inferred from Satellite Data. Atmospheric Chemistry and Physics, 19(23): 14721–14740. https://doi.org/10.5194/acp-19-14721-2019

Maasakkers J.D., Jacob D.J., Sulprizio M.P., Scarpelli T.R., Nesser H., Sheng J.-X., Zhang Y., Hersher M., Bloom A.A., Bowman K.W., Worden J.R., Janssens-Maenhout G., Parker R.J. 2019. Global Distribution of Methane Emissions, Emission Trends, and OH Concentrations and Trends Inferred from an Inversion of GOSAT Satellite Data for 2010–2015. Atmospheric Chemistry and Physics, 19: 7859–7881. https://doi.org/10.5194/acp-19-7859-2019

Maasakkers J.D., Varon D.J., Elfarsdуttir A., McKeever J., Jervis D., Mahapatra G., Pandey S., Lorente A., Borsdorff T., Foorthuis L.R., Schuit B.J., Tol P., van Kempen T.A., van Hees R., Aben I. 2022. Using Satellites to Uncover Large Methane Emissions from landfills. Science advances, 8: 1–8.

Monster J., Kjeldsen P., Scheutz C. 2019. Methodologies for Measuring Fugitive Methane Emissions from Landfills: A Review. Waste Management, 87: 835–859.

Plant G., Kort E.A., Murray L.T., Maasakkers J.D., Aben I. 2022. Evaluating Urban Methane Emissions from Space Using TROPOMI Methane and Carbon Monoxide Observations. Remote Sensing of Environment, 268: 112756. https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112756

Shen L., Gautam R., Omara M., Zavala-Araiza D., Maasakkers J.D., Scarpelli T.R., Lorente A., Lyon D., Sheng J., Varon D.J., Nesser H., Qu Z., Lu X., Sulprizio M.P., Hamburg S.P., Jacob D.J. 2022. Satellite Quantification of Oil and Natural Gas Methane Emissions in the US and Canada Including Contributions from Individual Basins. Atmospheric Chemistry and Physics, 22: 11203–11215. https://doi.org/10.5194/acp-22-11203-2022

Schneising O., Buchwitz M., Reuter M., Vanselow S., Bovensmann H., Burrows J.P. 2020. Remote Sensing of Methane Leakage from Natural Gas and Petroleum Systems Revisited. Atmospheric Chemistry and Physics, 20: 9169–9182.


Просмотров аннотации: 75

Поделиться

Опубликован

2023-12-29

Как цитировать

Гусев, А. П. (2023). Потоки метана в тропосфере: геологические и антропогенные источники (по данным Sentinel-5P TROPOMI). Региональные геосистемы, 47(4), 580-592. https://doi.org/10.52575/2712-7443-2023-47-4-580-592

Выпуск

Раздел

Науки о Земле