从零起步逐步建成温室气体“天空地”一体化立体监测网络 济南让碳排放“看得见、算得清”

天上，多颗卫星遥感俯瞰泉城，宏观捕捉温室气体柱浓度分布。

 

空中，无人机、激光雷达与地基遥感协同作业，精准扫描重点片区碳浓度变化。

 

地面，8个高精度监测站点、60个中精度监测站点织密传感网络，移动走航车穿梭于工业园区之间实时追踪排放热点。

 

这张“天空地”一体化立体监测网络，让山东省济南市这座工业城市的碳排放变得“看得见、算得清”。

 

济南市作为全国首批碳监测评估综合试点城市之一，五年来，在温室气体监测领域完成了从无到有、从摸索到引领的跨越，逐步建成温室气体“天空地”一体化立体监测网络并实现业务化运行，构建了城市尺度高分辨率碳排放量同化反演系统，全面打通了点位布控、样品分析、数据精校、模型反演的全链条技术规范体系，为全国城市碳监测评估提供了可复制、可推广的“济南经验”。

 

建立机制提升能力，筑牢碳监测根基

 

碳监测试点启动时，摆在济南市生态环境局面前的几乎是一张白纸——没有现成经验可循，没有成熟设备可选，甚至连“测什么、在哪测、怎么测”都要从头摸索。

 

山东省济南生态环境监测中心（以下简称济南监测中心）党委书记、主任郭莹介绍，碳监测是对二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等多种温室气体的排放强度、环境浓度、生态系统碳汇进行系统观测。与PM2.5等常规大气污染物监测相比，碳监测难度更高、对精确性要求更为苛刻。

 

济南市随即成立碳监测评估试点工作领导小组和技术小组以及碳监测工作专班，确立“围绕一个中心目标，开展四项基本工作，建立一个技术支撑体系，形成一个业务化工作机制”的清晰技术路线。

 

“一个中心目标”是支撑城市碳排放核算校验，科学评估城市碳减排工作成效及降碳增汇潜力；“四项基本工作”涵盖大气主要温室气体浓度与通量监测、高空间分辨率温室气体清单编制、生态系统碳汇碳储量调查监测、碳排放同化反演；“一个技术支撑体系”是建立城市“天空地”一体化碳监测评估体系；“一个业务化工作机制”则是持续开展业务化碳监测评估，服务支撑“双碳”战略实施。

 

五年来，济南市生态环境局统筹协调系统推进，碳监测工作专班集中优势力量攻坚克难，全面打通了碳监测点位布控、样品分析、数据精校、模型反演的全链条技术路径，培育了实时监测、精准核算、交叉核验、综合评估四大核心能力，为城市“双碳”工作筑牢了精准化技术支撑。

 

“天空地”立体监测，让碳排放“看得见”

 

在济南市高精度温室气体自动监测网历下太平庄点位，一座约50米高的铁塔顶端探出一根横梁，温室气体采样头就固定在上面。采样泵将样品气经由管路抽入地面站房，经制冷至零下50℃除湿，最后进入高精度分析仪检测，二氧化碳、甲烷、一氧化碳等指标被精准捕捉。目前，全市已建成8个高精度温室气体监测站点，搭配60个二氧化碳中精度监测站点，中精度监测数据实现与中国环境监测总站联网传输。

 

同时，依托卫星遥感、地基遥感、无人机、激光雷达、移动走航车等科技设备，实现温室气体“天空地”一体化立体监测，既能宏观捕捉全域温室气体柱浓度分布情况，又能精准扫描重点片区，垂直探查高空碳浓度，及时锁定各类碳排放热点区域，多角度摸清碳源分布与排放强弱。

 

立体监测不仅依赖设备，更依赖精准的分析能力。走进济南监测中心实验室，一排排银色苏玛罐整齐排列。工作人员将罐体安装到自动进样器上，通过气相色谱仪一次进样同时分析5种温室气体组分，真正实现让碳排放“看得见、测得准”。

 

两条路径双向核验，让碳排放“算得清”

 

“看得见”只是第一步，“算得清”才是核心挑战。

 

如何算清一座城市究竟排了多少碳？济南监测中心副主任王兆军介绍，目前国际通行两套相互印证的科学算法。其中，“自下而上”的排放清单法，好比“内部记账”——细致梳理工业、交通、农业等各行业碳排放明细；“自上而下”的大气反演法，好比“外部对账”——依托大气监测数据反向核验整体碳排放量。济南正是沿着这两条路径同步攻关，实现了“自下而上”排放清单法与“自上而下”大气反演法两套科学算法相互印证、双向核验，形成了碳排放核算双轮驱动的科学工作体系。

 

两套方法通过多源观测、多套反演方案交叉比对和反复核验，“外部对账”能够反向校验“内部记账”。至此，济南市在全国率先打通了城市级“自上而下”大气反演校验“自下而上”排放清单协同的技术路径，探索将碳排放核算精准拆解到区、县和园区，让每一组碳排放数据都有据可依、真实可信。

 

近年来，济南碳监测相关工作在试点进程中不断完善。济南监测中心碳监测专班负责人孙凤娟坦言，济南的碳监测评估体系是“摸着石头过河”，实施方案经历过多次修改完善和论证比选，技术人员边学习、边提高、边应用，在项目实施中不断完善技术体系。

 

正是这种探索精神，让济南从零起步，建成覆盖全市的温室气体立体监测网络，打通了从点位布控到模型反演的全链条技术路径。郭莹表示，他们将继续探索温室气体监测评估体系业务化运行路径，为城市碳排放核算提供更加精细化的校验手段，让碳监测真正成为支撑低碳转型的可靠基石。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

作者：董若义　杨晓钰　孙凤娟　张洋