استفاده از داده‌های ماهواره‌ای غیر تجاری برای بررسی انتشار متان در استان‌های شمال شرقی و مرز ایران و ترکمنستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
3 کارشناس واحد پژوهش و فناوری، شرکت گاز استان خراسان رضوی، صندوق پستی ۳۶۳-۹۱۷۳۵، مشهد، ایران
4 رئیس واحد پژوهش و فناوری، شرکت گاز استان خراسان رضوی، صندوق پستی ۳۶۳-۹۱۷۳۵، مشهد، ایران
20.1001.1/ijge.2026.2087237.1121
چکیده
متان جوی به‌عنوان دومین گاز گلخانه‌ای مهم پس از دی‌اکسید کربن، نقش چشمگیری در تشدید اثر گلخانه‌ای و تغییرات اقلیمی ایفا می‌کند. در این مطالعه، پایش مکانی، فصلی و ارتفاعی غلظت و شار متان در منطقه خراسان و نواحی مرزی ایران و ترکمنستان با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای غیرتجاری سنتینل-۵، AIRS و تصاویر جدید ماهواره متان‌ست انجام شده است. هدف اصلی تحقیق، تحلیل الگوهای زمانی و فضایی انتشار متان و بررسی میزان متان جوی حاصل از ماهواره‌ها در منطقه مورد مطالعه است. آنالیز داده‌های سال ۲۰۲۳ نشان داد که کمترین انحراف معیار توزیع مقادیر متان متعلق به فصل تابستان با انحراف معیار 9.5 قسمت در بیلیون برآورد شده است. بیشترین مقدار انحراف معیار به میزان تقریبا 12 قسمت دربیلیون بوده که برای فصل پاییز بدست آمده است. علاوه براین، میانگین غلظت متان در فصل‌های زمستان، بهار، تابستان و پاییز به ترتیب 1883، 1879،1907 و 1899 قسمت در بیلیون برای منطقه برآورد شده است. علاوه براین، مقایسه توزیع مکانی میانگین فصلی غلظت متان جوی با نقشه‌های میانگین فصلی سرعت و جهت باد، نشان داد که دربرخی از مناطق، غلظت بالاتر متان با میدان‌های ضعیفتر باد نسبت به سایر نقاط همراه بوده است. براساس رگرسیون خطی به مقادیر میانگین سالیانه متان حاصل از سنجنده AIRS در 500 hPa ، غلظت متان به طور متوسط با نرخ 6.55 ppb در سال درمنطقه افزایشی می‌باشد. بررسی تصاویر شار متان حاصل از ماهواره جدید MethaneSAT نشان داد که میزان شار متان در محدوده‌ی سرخس و در مرز ایران و ترکمنستان و خطوط اصلی انتقال گاز، از نشت کننده‌های فوق العاده به حساب می‌آید و بسیار مورد توجه می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Using non-commercial satellite data to investigate methane emissions in the northeastern provinces and the Iran-Turkmenistan border

نویسندگان English

Ali Sam-Khaniani 1
Hamid Motieyan 2
seyed mehdi jabbari 3
Hamid Reza Afshoun 4
1 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2 Assistant Professor Faculty of Civil Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
3 Research and Technology Department Expert, Khorasan Razavi Gas Company, Mashhad, Iran
4 Head of Research and Technology Department, Khorasan Razavi Gas Company, Mashhad, Iran
چکیده English

Atmospheric methane, as the second most important greenhouse gas after carbon dioxide, plays a significant role in intensifying the greenhouse effect and climate change. In this study, spatial, seasonal, and altitudinal variations of methane concentration and flux in the Khorasan region and the border areas of Iran and Turkmenistan were analyzed using Sentinel-5, AIRS, and MethaneSAT satellite data. The main objective of this study is to analyze the temporal and spatial patterns of methane emissions and to quantify atmospheric methane concentrations derived from satellite observations in the study area. Analysis of the 2023 data showed that the lowest standard deviation of methane concentrations occurred in summer, with a value of 9.5 ppb, whereas the highest standard deviation, approximately 12 ppb, was observed in autumn. In addition, the average methane concentrations in winter, spring, summer, and autumn were estimated at 1883, 1879, 1907, and 1899 ppb, respectively. Furthermore, a comparison between the spatial distribution of seasonal mean atmospheric methane concentrations and seasonal mean wind speed and direction maps showed that higher methane concentrations are associated with weaker wind fields in certain areas. Based on linear regression of annual mean methane values obtained from the AIRS sensor at 500 hPa, methane concentration is increasing at an average rate of 6.55 ppb per year in the region. Finally, analysis of methane flux data from the MethaneSAT satellite indicated that elevated methane fluxes in the Sarakhs area, along the Iran–Turkmenistan border, and near major gas transmission lines suggest significant leakage and warrant further investigation.

کلیدواژه‌ها English

Methane pollutant
AIRS sensor
Sentinel5
MethaneSAT

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 24 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 14 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 16 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 24 مرداد 1405