《美国国家标准与技术研究院(NIST)温室气体测量项目:十年的关键成就》

  • 来源专题:计量基标准与精密测量
  • 编译者: 李晓萌
  • 发布时间:2024-06-11
  • 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。
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  • 《美国国家标准与技术研究院(NIST)研究计算环境基准测试研究报告》

    • 来源专题:计量基标准与精密测量
    • 编译者:李晓萌
    • 发布时间:2024-06-28
    • 该报告对美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究计算环境进行了评估,并将其与类似机构的五个关键组成部分进行了比较。报告的研究侧重于研究计算的五个关键组成部分:高性能计算(HPC)、科学软件组合(SSP)、研究数据管理服务(RDMS)、研究计算支持人员(RCSS)和网络服务。总体而言,NIST与其他研究参与者相比表现良好。它在RDMS和RCSS方面的表现优于本研究中的其他机构。然而,仍有一些改进的机会,特别是在其HPC基础设施和科学软件供应方面。关键发现包括:1.高性能计算(HPC):NIST运营多个HPC系统,其中许多是特定于某些研究小组的。即使按研究计划的规模和影响进行调整,NIST的计算能力也报告为低于所有参与者。NIST在HPC上的支出低于其他研究参与者报告的支出,其中在劳动力上的支出更多,而在硬件、软件和资本投资上的支出显著减少。2.科学软件组合(SSP):NIST为其研究计算环境(RCE)提供比其它参与者更多的集中管理的科学软件种类。所有参与者的共同做法是,大部分科学软件是通过按服务收费或自带软件模型提供的。3.研究数据管理服务(RDMS):尽管这方面的数据仅限于参与者能够提供的,但NIST正在采用适用于联邦资助研究的研究数据管理最佳实践。来自更多研究机构的数据将有助于NIST更好地评估其RDM支出和存储能力。4.研究计算支持人员(RCSS):NIST在RCSS方面的投资比其他参与者多得多,无论是在资金还是人员方面。然而,NIST相对较高的支持人员数量包括了NIST研究实验室的工作人员——这似乎是其他参与者没有衡量的视角。5.网络服务:中央资助网络基础设施是研究参与者之间的常态。然而,来自参与者的数据稀缺使得很难得出与网络相关的任何坚定结论。报告得出结论,NIST可以从更深入地了解类似机构对RCE的定义以及如何衡量RCE支持水平是否适合机构的研究计划中受益。
  • 《美国国家标准与技术研究院(NIST)关于公众对构建半导体创新计量数据交换系统(METIS)评论的回应》

    • 来源专题:计量基标准与精密测量
    • 编译者:李晓萌
    • 发布时间:2024-08-27
    • 2023年12月,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布了一份出版物,概述了一个提议中的数据共享平台,名为“BuildingaMetrologyExchangetoInnovateinSemiconductors(METIS)”(建立计量数据交换以促进半导体创新)。该出版物从2023年12月开放至2024年2月以供公众评论,目的是让不同背景的人能够贡献他们的观点,并确保利益相关者能够提供关键反馈,以形成最终文件,概述这个数据交换的愿景。NIST收到了众多评论,并识别出了大体上分为四个具体类别的趋势,分别为:数据安全、数据库实用性和价值、数据来源和可追溯性、已经数据库功能。在这份出版物中,NIST讨论了出现的趋势和主题,并提供了按主题分类的回应。这些回应旨在解决评论中提出的问题和关切,同时帮助塑造METIS平台的最终愿景和实施策略。METIS是NIST为推动半导体行业创新而开发的一个先进的数据交换生态系统,它将促进研究结果的共享和工业界的协作。为了成功服务于微电子界,METIS将致力于以保护知识产权、保护美国安全利益、与NIST获取研究成果的方法保持一致,并能够自我维持以满足未来需求的方式提供研究和数据。METIS旨在为广大的主要利益相关者提供利益,包括微电子供应商、制造商、产品开发人员以及设计、制造和测试半导体、相关零部件及其供应链的学术界和工业界的系统工程师。