在第21届缔约方会议(巴黎)上,人们普遍认为,减少温室气体排放和减缓大气变暖的计划将需要了解现有的排放,以及监测、报告和核实各种来源的排放的计划。由于70%的温室气体(GHG)排放来自世界上大多数人口居住的城市环境,因此需要更加强调对城市环境的监测。
作为美国的国家计量研究院,美国国家标准与技术研究院(NIST)已经对这些测量和标准的挑战做出了回应:
a)提高美国准确测量温室气体排放的能力;
b)展示城市大气监测网络(自上而下或大气测量方法)在定量确定工业、住宅、交通、发电和其他活动产生的温室气体通量方面的能力;
c)利用基于社会经济数据的空间明确排放模型(自下而上或排放模型)方法补充此类测量;
d)证明两者的结合提高了对排放估算的信心,同时确定了有待改进的领域。
NIST项目的建立是为了改进对二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氧化亚氮、二氧化碳和氧气的同位素成分、气溶胶和温室气体烟囱排放的测量。开发了新的遥感方法,应用于大范围的技术,扩大了NIST的气体标准计划,与NOAA、WMO的温室气体中央校准实验室密切合作,通过SI可追溯性确保数据的准确性和一致性,并加强对大气温室气体排放测量的相互认可。与其他机构合作,开发了先进的计算工具,以模拟空间明确的排放源、生物排放和吸收过程,并使城市温室气体源归因能够从大气测量中得到。2010年,NIST与普渡大学、NOAA和宾夕法尼亚州立大学合作,在印第安纳州的印第安纳波利斯建立了第一个城市试验台(“涌入项目”)。在洛杉矶(2012年)和东北走廊(2014年)建立了额外的试验台,以测试方法在一系列气象条件和排放概况下的适用性。对于内流,在3年的分析期间(2012-2015年)的结果表明,自上而下的模型和排放模型之间的一致性<3%。在综合方法的测试中,自下而上的排放抵消了+15%,自上而下的方法抵消了-14.2%。这一性能显示出足够的灵敏度,可以每年跟踪缓解行动。(全球都设定了每年1%至3%的减排目标。)200多份档案出版物已产生并被引用超过10,000次,并培养了一支杰出的美国研究团队成功参与应对这一全球挑战。在中国和欧洲合作组织了研讨会,将计量和气象界聚集在一起,共同应对这一共同关心的挑战。世界气象组织的全球温室气体综合信息系统(IG3IS)的形成得到了催化,预计将启动关于温室气体测量的国际文件标准。NIST为推进美国温室气体综合测量、监测和信息系统的国家战略的发展做出了贡献。NIST量化温室气体排放的努力对于实施美国商品期货交易委员会(CFTC)发布的关于在自愿碳市场中列出自愿碳信用衍生品合同的建议指导也至关重要。NIST在解决由地球变暖的大气所带来的排放量化挑战方面做出了重大贡献,并采取了针对导致变暖的主要因素的措施,即温室气体排放到大气中。