一架无人机在科罗拉多州嗅探甲烷。信用:肖恩·博格斯/环境保护基金当斯坦福大学研究生杰夫·卢瑟福在2018年开始攻读博士学位时，从石油和天然气开采作业进入大气的甲烷量——主要是由于水力压裂——已经成为一个主要的争议问题。这些有害的温室气体归环境保护局所有。为了有助于他们的核算，环境保护局使用计算机模型，采用“自下而上”的方法，计算井口、储罐、管道英里数和其他甲烷来源的总数，宣布每个成分的平均年释放量，并汇总所有的数据。他们称之为“库存”
唯一的问题是，采取“自上而下”方法的其他组织——使用卫星成像或大气测量来计算实际甲烷排放量——说环保局少了一半。
“自上而下的方法发现总排放量是环保局估计的两倍，但原因尚不清楚，”卢瑟福在谈到是什么促使他和他的顾问、能源工程教授亚当·勃兰特开发一种新模型时说道。8月5日发表在《自然通讯》上的一篇论文的主题是，他们的模型试图弥合自上而下和自下而上方法之间的差距。
“如果我们用来做出与气候相关的重要决策的基于排放的模型不正确，这是一个大问题，”布兰德说，他也是斯坦福天然气倡议的负责人。
更好的数据
像环保局一样，勃兰特和卢瑟福采取了自下而上的方法，但使用最新的成分水平数据更准确地将甲烷的真实数量制成表格。卢瑟福和布兰特在他们的模型中使用的数据是通过直接在石油和天然气工业中甲烷最有可能逸出的各个部分——井口、储罐等的连接器、阀门和舱口——取样收集的。
卢瑟福说:“我们使用的方法与环保局非常相似，但基础数据不同。“环保局的清单和他们的模型实际上非常好——这是最好的。我花了两年时间深入挖掘，才理解并试图在此基础上再接再厉。”
新模型的结果非常接近自上而下建模者所说的:目前的估计值很低。勃兰特和卢瑟福模型在自上而下库存的误差范围内。
卢瑟福说，这些缺失排放的一个主要来源是液体储罐。有些排放是有意为之的——比如“闪蒸”，即当压力降低时，压力下溶解的甲烷逃逸。“这就像打开一瓶啤酒，”卢瑟福类比道。“只要有足够高的压力，它就是液体，但如果你释放压力，气体很快就会逸出。”但很大程度上是由于操作人员的错误，例如当技术人员不小心打开舱门或分离设备出现故障时。两者的结合导致了储罐极高的排放，尽管存储只是卢瑟福和勃兰特指出的众多组件中的一个。
布兰特说，他们新的甲烷库存的结果是双重的。首先是意识。它强调了当前用于做出重要环境决策的模型中的一个关键缺陷，并突出了应该作为补救或监管目标的特定活动。第二，他说，目标不是取代现有的模型，而是提供一个有用的基线工具，在此基础上修改这些模型，使未来的库存更加准确。
为此，卢瑟福一直在与州和联邦监管机构以及石油和天然气生产商就新模式的发现以及他们如何最好地利用吸取的经验教训进行沟通。
卢瑟福说:“简单地确认有问题是有帮助的。“但是，除此之外，我们的模型提供了一些明确可行的步骤来改善我们的库存，以及运营商可以调整其做法的方法，这些做法可能会对减少进入天空的甲烷量产生影响。”
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