根据上周发表的两项研究，全球天然气田可能泄漏了足够多的甲烷，一种强效温室气体，以至于在未来几十年内，这种燃料对气候的污染程度可能与煤炭相当。
研究表明，就温室气体而言，对美国来说更糟糕的发现是，其一些油气田排放的甲烷量高于全球其他地区行业的平均水平。
“我本以为与全球平均水平相比，美国的排放量应该相对较低，” 科罗拉多州博尔德市国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室的研究员兼这些研究的主要作者斯特凡·施威茨克说。“这是一个工业化国家，可能使用了良好的技术，那么为什么排放量如此之高呢？”
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研究发现，2006年至2011年间，全球天然气行业泄漏了其生产天然气的2%至4%。超过3%的泄漏足以抵消天然气相对于煤炭的气候效益，因此研究结果表明，该行业可能还有降低排放的空间。
这些研究发表在《环境科学与技术》和《美国化学会可持续化学与工程》杂志上。
泄漏量相当于1.12亿辆汽车的排放量？
这些见解触及了当今美国围绕天然气使用辩论的核心。由于技术进步解锁了大量新储量，并使美国超越了俄罗斯和沙特阿拉伯等能源巨头，该国正处于油气繁荣时期。
奥巴马政府一直支持天然气行业，部分原因是天然气燃料的气候效益。天然气在发电厂排放的二氧化碳约为煤炭的一半，因此政府已将天然气推广为向后碳未来过渡的燃料。
然而，需要注意的是，天然气在许多方面可能像煤炭一样对气候有害。其气候挑战不在于发电过程，而在于更上游的环节——从油气井到燃气燃烧器的天然气开采、加工和分配过程。
政府间气候变化专门委员会表示，从井口、管道、阀门、压缩机和各种其他设备中，气井泄漏出原始甲烷，这是一种温室气体，在20年的时间尺度内，其效力是二氧化碳的86倍。二氧化碳会在大气中持续存在数个世纪，缓慢地造成气候破坏，而甲烷的作用则更快，但持续时间较短，之后会衰变成毒性较小的气体。科学家表示，对于气候等式而言，二氧化碳和甲烷的排放都很重要。
到目前为止，没有人——无论是工业界、学术界还是政府——能够很好地掌握天然气生产中甲烷的泄漏量。科学家们一直在竞相找出答案，但事实调查过程一直很缓慢，部分原因是该行业的相对不透明性。
天然气行业表示，其排放量接近于零。它还坚持认为，没有必要通过法规来减少泄漏，因为公司有经济动机来捕获甲烷。“通过开发新技术和设备，该行业已率先努力减少甲烷排放，” 美国石油协会监管和科学事务主管霍华德·费尔德曼今年早些时候表示。
测量了犹他州尤因塔盆地气田甲烷排放量的科学家表示，排放量接近9%（《气候导报》，2013年8月7日）。美国环保署建议泄漏率为1.2%——相当于1.12亿辆汽车的年排放量。
施威茨克的研究以更全球化的视角加入了这场论战。
改进清单
NOAA 的科学家有时会前往洛杉矶港口，并将空气监测器安装到船只上，这些监测器可以测量大气中甲烷、二氧化碳、乙烷和其他气体的水平。这些是 NOAA 监测站点网络的一部分，该网络由船舶、飞机和高塔组成，遍布全球，从亚马逊河深处到寒冷的南极洲。
在过去的二十年中，该网络测量到平均每年向大气排放 550 太克甲烷。这种气体由湿地（沼泽中腐烂的植物会排放气体）、稻田、动物、木材或生物质的燃烧以及油气田排放。研究人员想弄清楚天然气行业排放的甲烷量占甲烷总排放量的多少。
他们的任务很复杂，因为天然气、石油和煤炭都大致相似。这三者的开采都会向大气释放类似的副产品——甲烷和乙烷等，尽管数量不同。
因此，施威茨克使用了来自美国环保署、政府间气候变化专门委员会和其他来源的清单来估算油田和煤炭排放量。这种划分以前已经做过，但施威茨克重新进行了清单，其驱动因素是理解所有科学发现都受到不确定性的困扰。以前划分石油和煤炭的清单没有说明他们对结果有多大把握。
施威茨克发现这存在问题，因为众所周知，美国环保署和其他清单在某种程度上是不可靠的（《能源导报》，2月24日）。
一旦确定了不确定性，施威茨克就将他的石油和煤炭数据输入到计算机模型中。他还输入了来自湿地、垃圾填埋场、生物质燃烧和农业的甲烷排放量，所有这些都来自之前的科学研究。唯一缺失的环节是天然气行业的排放量。
计算机模型从 NOAA 对大气中甲烷的实际测量值中减去了施威茨克输入的排放范围。其输出结果是全球天然气行业的平均甲烷泄漏量。这最多占全球年天然气产量的 5%。
犹他州的高泄漏率并非普遍现象
为了进一步完善他的结果，施威茨克将数据输入到更复杂的三维大气模型中。该模型进一步将全球平均甲烷排放率限制在 2% 到 4%。
使用真实世界的全球数据，他的模型表明，天然气生产商平均向大气泄漏了其生产天然气的 2% 到 4%。
研究发现，这足以在未来二十年内抵消天然气相对于煤炭的气候效益。各种生命周期分析发现，为了使天然气比煤炭更有利于气候，甲烷泄漏率必须低于 3%。这与施威茨克发现的泄漏率重叠。
施威茨克的研究还表明，文献中最高的排放率，例如犹他州尤因塔盆地记录的 9%，并非美国各地的常态。施威茨克说，这些地区的排放率与全球平均水平，甚至可能与国家平均水平都存在很大偏差。他对美国这样一个技术先进的国家竟然会出现这种情况表示惊讶。
“可能是他们在该盆地使用的行业做法真的很糟糕，”他说。
经 Environment & Energy Publishing, LLC 许可，转载自《气候导报》。www.eenews.net, 202-628-6500