Европейские исследователи впервые применили воздушные пульсационные измерения для оценки выбросов N₂O и CH₄ в сельском хозяйстве

Дайджест исследований

В этом исследовании сообщается о первом успешном внедрении новой воздушной установки для проведения пульсационных измерений (EC) для лучшей характеристики и количественной оценки выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве, не связанных с CO2. Система была установлена на борту исследовательского самолета DLR Cessna Caravan для количественной оценки выбросов метана (CH4) и закиси азота (N2O) в период вегетации во Фрисландии, сельскохозяйственном регионе Нидерландов, в начале лета 2023 года. Система EC состоит из коммерческого квантово-каскадного лазерного спектрометра, специально адаптированного для наблюдений с воздуха и предоставляющего данные о N2O и CH4 с частотой 10 Гц, и метеорологического измерительного комплекса METPOD, который предоставляет данные о вертикальном ветре, горизонтальном ветре, водяном паре и температуре. Наши измерения являются новинкой для N2O, поскольку они являются первой реализацией количественной оценки выбросов в сельском хозяйстве с помощью воздушных EC, сочетающих преимущества охвата в региональном масштабе при сохранении высокого пространственного разрешения и, следовательно, хорошо подходят для определения пространственной сложности этого доминирующего сектора выбросов. Система обеспечивает получение потоков с минимальными искажениями низких и высокочастотных частот, низкими пределами обнаружения и общей неопределенностью (30-100%), сравнимыми с другими воздушно-капельными методами, несмотря на сложность сельскохозяйственных выбросов. Во время измерений во Фрисландии мы выявили явные очаги выбросов N2O и максимумы с пиковыми потоками 0,34 мкг м-2 с-1 в региональном масштабе после интенсивных осадков, выпадавших после относительно засушливого периода. Единичные маломасштабные выбросы в горячих точках достигали 1 мкг м-2 с-1, в то время как потоки CH4, напротив, демонстрировали меньшие временные колебания, составляя в среднем 1,62 мкг м-2 с-1 на протяжении всей трехнедельной кампании. Выбросы N2O были относительно высокими по сравнению с другими сельскохозяйственными регионами мира, и предварительные сравнения с EDGAR v8.0 и голландским реестром выбросов Emissieregistratie свидетельствуют о существенной недооценке выбросов N2O в период вегетации в текущих реестрах и отсутствии соответствующего годового цикла. Наши результаты еще раз подтверждают настоятельную необходимость независимой проверки 8зарегистрированных выбросов N2O и CH4 в сельском хозяйстве, которое является наиболее доминирующим антропогенным сектором, не связанным с выбросами парниковых газов, связанных с CO2, и, как ожидается, станет еще более доминирующим в будущем, с ростом мирового населения и спроса на продовольствие.

Исследование опубликовано в Atmospheric Measurement Techniques.