2024年席卷亚马逊的野火是二十多年来最具破坏性的。欧洲空间局（ESA）资助的新研究表明，其排放量可能比早期估计高出三倍。火灾是中南美洲的反复出现现象，常因干旱和森林砍伐加剧。2024年，野火活动达到20年来最高水平，影响了亚马逊雨林大片区域及塞拉多——世界生物多样性最丰富的热带稀树草原，横跨巴西五分之一区域，延伸至玻利维亚和巴拉圭">2024年席卷亚马逊的野火是二十多年来最具破坏性的。欧洲空间局（ESA）资助的新研究表明，其排放量可能比早期估计高出三倍。火灾是中南美洲的反复出现现象，常因干旱和森林砍伐加剧。2024年，野火活动达到20年来最高水平，影响了亚马逊雨林大片区域及塞拉多——世界生物多样性最丰富的热带稀树草原，横跨巴西五分之一区域，延伸至玻利维亚和巴拉圭">2024年席卷亚马逊的野火是二十多年来最具破坏性的。欧洲空间局（ESA）资助的新研究表明，其排放量可能比早期估计高出三倍。火灾是中南美洲的反复出现现象，常因干旱和森林砍伐加剧。2024年，野火活动达到20年来最高水平，影响了亚马逊雨林大片区域及塞拉多——世界生物多样性最丰富的热带稀树草原，横跨巴西五分之一区域，延伸至玻利维亚和巴拉圭。
一篇发表于《地球物理研究快报》的论文，利用人工智能（AI）分析了2024年8-9月火灾季期间的卫星一氧化碳观测数据。科学家将该气体作为二氧化碳排放的指示物，结合卫星数据与野火模型。结果表明，当前科学方法显著低估了碳排放，实际碳排放量可能高出1.5至3倍。这对依赖准确野火排放估计的气候模型和全球碳预算具有重要影响。
该研究由ESA资助，德累斯顿工业大学牵头，联合荷兰皇家气象研究所（KNMI）和伦敦碳评级机构BeZero Carbon开展。研究还发现，长期闷烧是2024年碳排放的重要促成因素。荷兰皇家气象研究所高级科学家、主要作者Jos de Laat表示：“我们研究了约400万平方公里的区域，其中最强烈的火灾和污染集中在巴西-玻利维亚边境附近，对整个区域的空气质量产生严重影响。”
“我们发现模拟的空气污染水平与观测值存在显著差距。当前方法无法重现卫星实际观测到的情况，表明重要排放源被遗漏了。”为解决这一问题，研究人员训练了一个AI系统以加速先进排放计算，尽管计算需求高，但仍能分析多年度和多区域数据。研究还结合了多个哨兵任务（哨兵-2、哨兵-3及哨兵-5P）的数据，以改进野火排放的估计与评估，指出这些仪器的协同作用对进展至关重要。
一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体，当植被等有机物不完全燃烧时释放。而二氧化碳是人为排放的最大贡献者。野火烟羽包含这两种气体。不过，卫星更容易探测到一氧化碳而非二氧化碳，使其成为估计野火排放的有用替代指标。虽然二氧化碳是主要温室气体，但它已自然存在于大气中，浓度高且几乎恒定（约430ppm），使得太空难以探测到微小变化——类似于试图在雪地上看到一张白纸。
相比之下，一氧化碳自然浓度低得多（低于0.2ppm）且变异性大，因此增加量更容易被发现，更像在深色背景上寻找白纸。对塞拉多和亚马逊雨林野火的研究是Sense4Fire国际研究项目的一部分，该项目由ESA资助，旨在调查易引发野火的条件，改进火焰和闷烧余烬产生的碳排放估计。
该研究使用了广泛的卫星数据，包括哨兵卫星及其他来源，通过将哨兵观测整合到新的地球观测数据集和模型中，加深对火灾动态及其在碳循环中作用的科学理解。Sense4Fire项目应用先进技术，利用更复杂的计算分析及先进遥感卫星仪器提供的更丰富植被数据。
欧洲空间局地球观测应用科学家Stephen Plummer指出：“本文的发现对我们计算火灾碳排放（尤其是主要温室气体、气候变暖驱动因素二氧化碳）的方式提出了疑问。哨兵等地球观测卫星正在贡献日益准确的数据集，让我们更清晰地了解地球系统的反应与演变。太空观测提供了重要基准，用于评估全球碳和气候模型，这些模型对支撑决策者所需的气候政策至关重要。”
哨兵-5P于2017年10月发射，是首个专门监测大气的哥白尼任务。其最先进的光谱仪Tropomi可测量二氧化氮、臭氧、甲醛、二氧化硫、甲烷、一氧化碳和气溶胶等痕量气体，提供每日全球覆盖，空间分辨率前所未有。这使得哨兵-5P特别适合测量一氧化碳。由于空间分辨率更精细、探测器更先进，Tropomi推进了空气污染的测量与监测。
Tropomi的观测包含植被、燃料湿度和地表条件的详细信息，相比主要依赖燃烧面积和火灾辐射功率的传统方法，能实现更准确的排放估计。荷兰皇家气象研究所的Jos de Laat指出：“本项目中创建的方法和数据将整合到即将开展的欧洲地平线项目和哥白尼大气监测服务（CAMS）中，确保更广泛应用和持续发展。”