Analysis shows methane concentration in the atmosphere has MORE THAN DOUBLED since 2010

The amount of methane emissions have more than doubled in the last 3 to 5 years. Interestingly the link mentions the hydrates, seldom to we see that admission.

 

Signs of an accelerating increase in methane concentration in the atmosphere after 2014: satellite data for the Arctic

English version

Институт космических исследований Российской академии наук

ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА

физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

L.N. Yurganov 1, A. Leifer 2, S. Wadakkepuliyambatta 3 

1 University of Maryland, Baltimore, USA 

2 Babilology Researcher International, Santa Barbara, USA 

3 Center for Arctic Gas Hydrates, Environment and Climate Research, Division of Earth Sciences, Norwegian Arctic University, Tromsø, Norway

Approved for printing: 06/15/2017 

DOI: 10.21046 / 2070-7401-2017-14-5-248-258

http://jr.rse.cosmos.ru/article.aspx?id=1690

The results of satellite sounding with the help of the European orbital interferometer IASI / MetOP-A and the data-processing algorithm developed by NOAA are analyzed.

Satellite measurements for the temperate and high latitudes of the Northern Hemisphere give an increase in the rate of methane concentration from 4-9 ppbv / year (parts per billion by volume) in 2010-2013 up to 12-17 ppbv / year in 2015-2016.

Global estimates based on near-surface measurements of NOAA at coastal stations show an increase from ~5 ppbv / year in 2007-2013 up to 9-12 ppbv / year in the last two years.

Satellite data allow analyzing the methane concentration both over land and over the Arctic seas in the absence of near-surface temperature inversions.

The results of remote measurements are compared with direct airborne measurements in Alaska during the summer-autumn period during the CARVE (Carbon in Arctic Reservoirs Vulnerability Experiment) experiment.

The maximum anomalies of methane (in comparison with the area between Scandinavia and Iceland) were observed in November-December over the sea surface along the coasts of Norway, Novaya Zemlya, Svalbard and other regions of the Arctic.

In the summer, anomalies over the ocean were insignificant.

Over the years, anomalies grew: the maximum speed was recorded for the area to the west of Novaya Zemlya (9.4 ± 3.7) ppb / year.

Above Alaska, the anomaly of methane concentration in summer, when microbiological sources are active, grew at a rate (2.6 ± 1.0) ppb / year.

The location of the maxima of the anomaly around Spitsbergen corresponds to the observed methane emissions from the seabed and the predicted regions of dissociation of methanohydrates.

The increase in the rate of methane increase during the last two years does not necessarily indicate a long-term trend: 2015-2016 is characterized as the period of one of the most powerful effects of El Niño.

Признаки ускорения возрастания концентрации метана в атмосфере после 2014 года: спутниковые данные для Арктики

Л.Н. Юрганов 1 , А. Лейфер 2 , С. Вадаккепулиямбатта 3 

1 Мэрилендский университет, Балтимор, США
2 Баблеолоджи Ресерч Интернешнл, Санта-Барбара, США
3 Центр по исследованию арктических газогидратов, окружающей среды и климата, Отделение наук о Земле Норвежского Арктического университета, Тромсё, Норвегия

Одобрена к печати: 15.06.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-248-258

http://jr.rse.cosmos.ru/article.aspx?id=1690

Проанализированы результаты спутникового зондирования с помощью европейского орбитального интерферометра IASI/MetOP-A и алгоритма обработки данных, разработанного в NOAA. Спутниковые измерения для умеренных и высоких широт Северного полушария дают рост скорости концентрации метана от 4–9 ppbv/год (частей на миллиард по объему) в 2010–2013 гг. до 12–17 ppbv/год в 2015–2016 гг. Глобальные оценки на основе приземных измерений NOAA на прибрежных станциях показывают возрастание от ~5–6 ppbv/год в 2007–2013 гг. до 9–12 ppbv/год в последние два года. Спутниковые данные позволяют анализировать концентрацию метана как над сушей, так и над Арктическими морями при отсутствии приповерхностных инверсий температуры. Результаты дистанционных измерений сравниваются с прямыми самолетными измерениями на Аляске в летне-осенний период в ходе эксперимента CARVE (Carbon in Arctic Reservoirs Vulnerability Experiment). Максимальные аномалии метана (по сравнению с районом между Скандинавией и Исландией) наблюдались в ноябре-декабре над морской поверхностью вдоль берегов Норвегии, Новой Земли, Шпицбергена и других районов Арктики. В летний период аномалии над океаном были незначительны. С годами аномалии росли: максимальная скорость отмечена для района к западу от Новой Земли (9,4±3,7) ppb/год. Над Аляской аномалия концентрации метана в летнее время, когда активны микробиологические источники, росла со скоростью (2,6±1,0) ppb/год. Местоположение максимумов аномалии вокруг Шпицбергена соответствует наблюдавшимся выходам метана с морского дна и предсказанным районам диссоциации метаногидратов. Отмеченное в данной работе увеличение скорости возрастания метана в течение последних двух лет не обязательно говорит о долгосрочной тенденции: 2015–2016 гг. характеризуются как период одного из наиболее сильных эффектов Эль-Ниньо.

Ключевые слова: IASI, дистанционное зондирование, атмосферный метан, метаногидраты

Полный текст

Список литературы:

1. Володин Е.М. Влияние источников метана в высоких широтах северного полушария на межполушарную асимметрию его концентрации и на климат // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51. № 3. С. 287–294.
2. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М. Изд-во МГУ. 1982. 146 с.
3. Обжиров А.И., Телегин Ю.А., Болобан А.В. Потоки метана и газогидраты в Охотском море // Подводные исследования и робототехника. 2015. Т. 19. № 1. С. 56–63.
4. Соловьев В.А., Гинзбург Г.Д., Обжиров А.И., Дуглас В.К. Газовые гидраты Охотского моря // Отечественная геология. 1994. № 2. С. 10–17.
5. Юрганов Л.Н., Лейфер А. (2016а) Оценки эмиссии метана от некоторых арктических и приарктических районов по данным орбитального интерферометра IASI // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 173–183.
6. Юрганов Л.Н., Лейфер А. (2016б) Аномальные концентрации атмосферного метана над Охотским морем зимой 2015/2016 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. C. 231–234.
7. Юрганов Л.Н., Лейфер А., Лунд-Майр К. Сезонная и межгодовая изменчивость атмосферного метана над морями Северного Ледовитого океана по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. C. 107–119.
8. AMAP Assessment 2015: Methane as an Arctic climate forcer: Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP). Oslo, Norway, 2015. 139 p.
9. Budney J.W., Chang R.Y-W., Commane R., Daube B.C., Dayalu A., Dinardo S.J., Gottlieb E.W., Karion A., Lindaas J.O.W., Miller C.E., Miller J.B., Miller S., Pender M., Pittman J.V., Samra J., Sweeney C., Wofsy S.C., Xiang B. 2016. CARVE: L2 Merged Atmospheric CO2, CO, O3 and CH4 Concentrations, Alaska, 2012–2015. ORNL DAAC, Oak Ridge, Tennessee, USA. 2016. http://dx.doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1402
10. Chang R.Y-W., Miller C.E., Dinardo S.J., Karion A., Sweeney C., Daube B.C., Henderson J.M., Mountain M.E., Eluszkiewicz J., Miller J.B., Bruhwiler L.M.P., Wofsy S.C. Methane emissions from Alaska in 2012 from CARVE airborne observations // Proc. National Academy of Sciences of the United States of America. 2014. Vol. 111. No. 47. P. 16694–16699.
11. Chatterjee S., Hadi A.S. Influential observations, high leverage points, and outliers in linear regression // Statistical Science. 1986. Vol. 1. P. 379–416.
12. Damm E., Rudels B., Schauer U., Mau S., Dieckmann G. Methane excess in Arctic surface water-triggered by sea ice formation and melting // Scientific Reports. 2015. Vol. 5. 16179.
13. Dlugokencky E.J., Bruhwiler L., White J.W.C., Emmons L.K., Novelli P.C., Montzka S.A., Masarie K.A., Lang P.M., Crotwell A.M., Miller J.B., Gatti L.V. Observational constraints on recent increases in the atmospheric CH4 burden // Geophysical Research Letters. 2009. Vol. 36. L18803.
14. Fisher R.E., Sriskantharajah S., Lowry D., Lanoisellé M., Fowler C.M.R., James R.H., Hermansen O., Lund Myhre C., Stohl A., Greinert J., Nisbet-Jones P.B.R., Mienert J., Nisbet E.G. Arctic methane sources: isotopic evidence for atmospheric inputs // Geophysical Research Letters. 2011. Vol. 38. L21803.
15. Leifer I., Melton C., Buckland K.N., Clarisse L., Coheur P., Frash J., Gupta M., Tratt D.M., Leen J.B., Van Damme M., Whitburn S., Yurganov L. Remote sensing and in situ measurements of methane and ammonia emissions from a megacity dairy complex: Chino, CA // Environmental Pollution. 2017. Vol. 221. P. 37–51.
16. Miller S., Miller C., Commane R., Chang R.-W., Dinardo S., Henderson J., Karion A., Lindaas J., Melton J., Miller J., Sweeney C., Wofsy S., Michalak A. A multi-year estimate of methane fluxes in Alaska from CARVE atmospheric observations // Global Biogeochemical Cycles. 2016. Vol. 30. P. 1441–1453.
17. Myhre C.L., Ferré B., Platt S.M., Silyakova A., Hermansen O., Allen G., Pisso I., Schmidbauer N., Stohl A., Pitt J., Jansson P., Greinert J., Percival C., Fjaeraa A.M., O’Shea S.J., Gallagher M., Le Breton M., Bower K.N., Bauguitte S.J.B., Dalsøren S., Vadakkepuliyambatta S., Fisher R.E., Nisbet E.G., Lowry D., Myhre G., Pyle J.A., Cain M., Mienert J. Extensive release of methane from Arctic seabed west of Svalbard during summer 2014 does not influence the atmosphere // Geophysical Research Letters. 2016. Vol. 43. P. 4624–4631.
18. Saunois M., Bousquet P., Poulter B., Peregon A. The global methane budget 2000–2012 // Earth System Scientific Data. 2016. Vol. 8. P. 697–751.
19. Shakhova N., Semiletov I., Salyuk A., Yusupov V., Kosmach D., Gustafsson O. Extensive methane venting to the atmosphere from sediments of the East Siberian Arctic Shelf // Science. 2010. Vol. 327. P. 1246–1250.
20. Varotsos C.A., Tzanis C.G., Sarlis N.V. On the progress of the 2015–2016 El Niño event // Atmospheric Chemistry and Physics. 2016. Vol. 16. P. 2007–2011.
21. Veloso M., Greinert J., Mienert J., De Batist M. A new methodology for quantifying bubble flow rates in deep water using splitbeam echosounders: Examples from the Arctic offshore NW-Svalbard // Limnology Oceanography Methods. 2015. Vol. 13. P. 267–287.
22. Xiong X., Barnet C., Maddy E., Gambacorta A., King T., Wofsy S. Mid-upper tropospheric methane retrieval from IASI and its validation // Atmospheric Measurement Techniques. 2013. Vol. 6. P. 2255–2265.