加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的一位大气化学家在旧金山湾区(San Francisco Bay Area)建立了一个广泛的二氧化碳监测网络 ,记录了第一个证据,表明电动汽车的采用正在显着降低该地区的碳排放量。
传感器网络,其中大部分位于东湾,是加州大学伯克利分校化学教授罗纳德·科恩(Ronald Cohen)的心血结晶,他设想了廉价的、公共资助的污染和二氧化碳监测器,广泛分布在城市地区,以查明排放源和受影响最严重的社区。据估计,全球 70% 的二氧化碳排放来自 城市,但很少有城市地区拥有关于这些排放来源的详细数据。
2012 年,Cohen 开始建立一个湾区传感网络,该网络现已发展到 80 多个站点,其中包括旧金山的 7 个站点,从索诺玛县延伸到瓦列霍,一直延伸到圣莱安德罗。
2018 年至 2022 年间,伯克利环境空气质量和二氧化碳网络 ( BEACO2N) 中的 57 个传感器记录了二氧化碳排放量 小幅但稳定下降(每年约 1.8%),这意味着车辆排放率每年下降 2.6%。科恩和研究生娜奥米·阿西莫夫(Naomi Asimow)研究了加州的电动汽车采用率数据(在湾区非常高),得出的结论是,这种下降是由于乘用车电气化造成的。
“每年每英里 行驶的二氧化碳减少了2.6%,”地球与行星科学系的Asimow说。
科恩说,这项研究显示了城市网络在监测和管理联邦、州和城市减少二氧化碳 排放任务方面的效用。
“我们从大气测量中表明,电动汽车的采用正在发挥作用,它对二氧化碳排放产生了 预期的影响,”科恩说。
为了实现加州和湾区的碳减排目标,每年的减排量需要更大,这一事实缓和了这一好消息。
“加利福尼亚州设定了到 2045 年实现净零排放的目标,目标是 85% 的减排量来自实际减排,而不是直接从大气 中去除二氧化碳。我们报告的速度大约是到 2045 年实现净零排放所需的速度的一半,“Asimow 说。
“我们今天的年增长率为1.8%。为了达到该州的目标,我们需要3.7%,“科恩补充道。“所以它并不比我们所处的位置高;我们几乎已经完成了这个目标的一半。但我们必须再维持20年。
他说,研究结果强调迫切需要加快行动减少二氧化碳排放,以实现城市所寻求的雄心勃勃的零排放目标。
4月4日,Asimow、Cohen和他们的同事在 《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)杂志上在线发表了他们的研究结果。
监测气候目标
该研究的一个动力是了解 BEACO2N 网络是否能够检测到车辆排放的任何下降趋势,因为该州设定了温室气体减排目标,电动汽车市场蓬勃发展。
“我们很好奇我们的数据是否能向我们展示我们在实现加州排放目标方面的进展,”阿西莫夫说。
通常,CO2 排放量是根据已知的碳源估算的:供暖中使用了多少气体,对于车辆来说,一个地区注册车辆的燃油效率和总燃料消耗量。Asimow 和 Cohen 指出,这种“自下而上”的二氧化碳排放估算方法并不能预测 CO2 排放量的小而显着的下降趋势。
加州大学伯克利分校团队的估计将直接的 CO2 测量值与气象数据相结合来计算地面排放量——这种方法使用大气观测确实发现了 CO2 水平的适度下降。研究人员采用了贝叶斯统计分析,该分析从基于经济数据的估计开始,但他们根据网络测得的二氧化碳浓度和 气象模型对其进行了修改,以预测排放的来源。
科恩认为,他的传感器足够便宜——每个传感器不到10,000美元,而环境保护署运营的污染监测站的价格是后者的20倍——大城市可以负担得起安装一个网络,以获得更精细的不健康区域和污染源。网络传感器还测量五种关键空气污染物:一氧化碳、一氧化二氮(NO 和NO 2)、臭氧和颗粒物(PM 2.5)。
加利福尼亚州洛杉矶;罗德岛州普罗维登斯;苏格兰格拉斯哥已经采用了科恩的传感器来创建自己的污染监测网络。
科恩说:“我们表明,你可以以具有成本效益和相对快速的方式进行观察并衡量各种政策引起的变化。“该网络涉及价值约五十万美元的设备 – 一次性投资 – 以及每年一个人考虑它。我们的目标之一是在二氧化碳和我们 工作的空气质量方面证明,这是具有成本效益和可翻译的,并且以一种其他方式无法比拟的方式易于公众访问。
科恩说,未来,卫星可以更精确地监测大面积的二氧化碳水平,但这些卫星尚不可用。
“最佳解决方案将是天基资产和地面测量的某种组合,”他说。
Asimow 得到了美国国家科学基金会研究生研究奖学金 (1752814) 的支持。前米勒博士后研究员亚历山大·特纳(Alexander Turner)现在在西雅图华盛顿大学,也为这项研究做出了贡献。
相关信息
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新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.berkeley.edu/2024/04/04/evs-are-lowering-bay-area-s-carbon-footprint