COP26提出Global Methane Pledge令到CH4濃度突然廣受關注 (姚,2021a),到底過去幾年的CH4濃度在世界各地的分佈情況為何?是否有上升的趨勢?本文嘗試利用歐盟/歐空局/哥白尼計劃 (EU/ESA/Copernicus) 的哨兵人造衛星5P (Sentinel-5P) 所收集的離線甲烷數據 (OFFL CH4),介紹如何使用谷哥地球引擎 (Google Earth Engine,GEE) 繪製不同日期的全球CH4濃度 (以空氣混合比的柱平均值 ppbV量度)。

首先,由於GEE平台須要在網上登記 (https://earthengine.google.com/),圖1是GEE的版面,可分為上下兩部份,下部為地圖,上部可分為左中右三欄,左邊為檔案等資料,中間是程式編寫器,使用JavaScripts,右邊為處理器。

圖1 Google Earth Engine

圖1 Google Earth Engine

GEE在Earth Engine Data Catalog提供了相關利用人造衛星數據繪製CH4濃度地圖的資料和程式:Sentinel-5P OFFL CH4: Offline Methane (https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/COPERNICUS_S5P_OFFL_L3_CH4),資料由2019年2月8日起至今 (圖2),詳情可觀看我的Youtube(姚,2021b)。

圖2 GEE的 Data Catlog - OFFL CH4

圖2 GEE的 Data Catlog - OFFL CH4

GEE提供的JavaScripts非常簡單易明,只要直接抄入GEE便可按RUN。程式可分為三段 — 第一段是定義資料來源:


var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4')

  .select('CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air')

  .filterDate('2020-10-01', '2020-10-31');

1。定義變量 collection =ee.ImageCollection(檔案名稱)

2。選擇有關CH4的數據 (數據檔的第一欄)

3。界定日期為2020年10月份


第二段則定義顏色與數據關係,如圖1以“黑色”、“藍色”、“紫色”、“青色”、“綠色”、“黃色”、“紅色”代表1750至1900 ppbV的CH4水平,藍、黑色地區表示CH4水平較低,黃、紅色表示CH4水平較高。

var band_viz = {

  min: 1750,

  max: 1900,

  palette: ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red']

};


第三段畫地圖,以 collection.mean() 作為數值,根據顏色區間在地圖加上一層CH4濃度水平,並指明地圖的中心座標即成:

Map.addLayer(collection.mean(), band_viz, 'S5P CH4');

Map.setCenter(0.0, 0.0, 2);

圖3 製成圖

圖3 製成圖

參考

姚松炎 (2021a)COP26的CH4目標,方格子,11月5日。https://vocus.cc/SD_ecofriendly/6184b706fd89780001dd6865 

姚松炎 (2021b)用Google Earth Engine 繪製全球 CH4 地圖,Youtube,11月7日。https://youtu.be/WrrAxk-_arw