这篇文档属于类型b，是一篇关于气候变化与甲烷排放的综合性科学报道，由Sean O’Neill撰写，发表于Engineering期刊2022年第16卷。文章聚焦于甲烷（methane）作为强效温室气体对全球变暖的加剧作用，以及国际社会通过卫星监测与技术手段应对甲烷排放的最新进展。以下是主要内容的分段阐述：
甲烷的全球增温潜势（Global Warming Potential, GWP）在100年尺度上是二氧化碳（CO₂）的30倍，20年尺度上高达80倍。尽管其大气浓度仅为CO₂的1/200，但甲烷贡献了约25%的全球变暖效应。2021年，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）记录到大气甲烷浓度达1909 ppb（十亿分之一），较工业化前水平增长2.5倍，年净增量连续两年破纪录（17 ppb）。人类活动（如油气开采、畜牧业）每年排放约350百万吨（Mt），占全球总排放量的60%，其余来自湿地等自然源。
支持证据：
- NOAA长期监测数据（1983-2022年）显示甲烷浓度持续攀升（图1）。
- 国际能源署（IEA）统计显示，2000-2019年油气行业甲烷排放量从62 Mt增至80 Mt，但实际可能被低估。
2021年联合国气候变化大会（COP26）上，美欧等国发起《全球甲烷承诺》（Global Methane Pledge），目标2030年前将甲烷排放较2020年减少30%，预计可降低2050年全球温升0.2°C。现有技术可实现减排50%，其中25%可通过零成本措施（如修复天然气管道泄漏）达成。
具体措施：
- 农业领域：添加红藻（如*Asparagopsis taxiformis*）至牛饲料可减少80%反刍动物甲烷排放，加州已批准商业化应用。
- 油气行业：卫星监测发现， Turkmenistan油气田年泄漏1.18 Mt甲烷，若修复可获60亿美元净收益。
支持数据：
- 研究显示，油气行业若全面应用现有技术，到2100年可减少0.16°C温升（图3）。
传统甲烷监测依赖地面传感器或航空勘测，覆盖有限。2017年欧洲航天局发射的TROPOMI卫星（分辨率5.5 km×7.0 km）首次实现全球每日近全覆盖监测，灵敏度达5-10 ppb。2022年一项研究利用TROPOMI数据锁定2019-2020年全球1800起超量甲烷泄漏事件（>20吨/小时），其中Turkmenistan占比最高。
新技术进展：
- MethaneSAT（2023年发射）：分辨率130 m×400 m，灵敏度3 ppb，每3-4天覆盖全球，数据公开。
- Carbon Mapper卫星群：分辨率30 m×30 m，专注高优先级点源监测。
案例：
- 2019年德州气井井喷事件中，多卫星联合监测精确量化20天内泄漏5000吨甲烷。
受二氧化碳直接空气捕获（DAC）技术启发，科学家尝试开发甲烷负排放技术。纳米多孔沸石（nanoporous zeolites）负载金属催化剂可高效吸附甲烷，并通过氧化反应将其转化为CO₂和水。但大气甲烷浓度低（约1.9 ppm）导致捕获成本高昂，需结合DAC基础设施分摊成本。
学术观点：
- 斯坦福大学Rob Jackson提出，若技术规模化，甲烷浓度或可降至工业化前水平，抵消部分CO₂增温效应。
- 亚利桑那州立大学Klaus Lackner认为，减排（“关小水龙头”）比移除（“舀水”）更经济。
甲烷在大气中的寿命受羟基自由基（·OH）调控：甲烷浓度上升会消耗·OH，延长其存留时间；反之减排可加速·OH氧化甲烷。2020年新冠疫情期间，交通排放减少导致氮氧化物（NOₓ）下降，间接抑制·OH生成，可能加剧甲烷积累。此外，湿地排放（如亚马逊、北极）自2006年占比增长，成为不可控风险因素。
科学争议：
- 法国气候与环境科学实验室Philippe Ciais指出，即使人为排放归零，自然源增长仍可能推高甲烷浓度。
本文系统梳理了甲烷在气候变化中的关键作用，突出卫星监测技术对排放源定位的革新性贡献，并探讨了多尺度减排方案的可行性。其价值在于：
1. 科学层面：揭示甲烷与大气化学的复杂反馈机制，强调跨学科研究（遥感、化学、能源）的必要性。
2. 政策层面：为《全球甲烷承诺》提供技术支撑，推动国际协作。
3. 技术层面：展示卫星监测与负排放技术的潜力，指引未来研发方向。
亮点：
- 首次整合超量排放点源（ultra-emitters）的全球分布数据，量化其经济与环境成本。
- 提出“甲烷时刻”（methane moment）概念，呼吁将甲烷与CO₂治理分离对待。
全文通过实证数据与专家观点结合，为理解甲烷问题的紧迫性与解决方案提供了全面视角。