煤炭等化石能源消费会排放二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、黑炭等温室气体和大气污染物，利用卫星遥感技术观测反演高时空分辨率的排放清单，是实施能源行业减碳降污的重要支撑。近日，我院秦凯教授与Jason Cohen教授共同领导的能源环境遥感课题组在卫星遥感监测氮氧化物排放领域取得研究进展。

该课题组提出一种基于质量守恒原理和TROPOMI卫星NO₂每日柱浓度观测值的高分辨率氮氧化物排放反演方法[MCMFE-NOx]，量化得到中国能源金三角地区以及山西省的NO_x日排放与不确定度，空间分辨率为0.05° × 0.05°。该方法能够计算获得三个具备物理含义的关键参数：分别为NO_x/NO₂、NO_x寿命以及日水平传输距离。研究表明，第一个参数与大型工业源的燃烧温度和能源效率相关，火电、水泥、钢铁企业的该因子相对高，炼焦、工业锅炉和氧化铝企业相对较低。通过对不确定度进行敏感度分析，证明排放结果的变动空间比相应TROPOMI NO₂值的实际变化空间更小且更稳健，这与该研究对第一参数和第二参数方面的物理约束所提供的极端值缓冲有关，进一步支持了该研究方法的可行性。

该研究的相关成果以两篇论文的形式发表，一篇以“Model-free daily inversion of NO_x emissions using TROPOMI (MCMFE-NOx) and its uncertainty: declining regulated emissions and growth of new sources”为题，发表在遥感领域顶级刊物《Remote Sensing of Environment》，秦凯教授为论文第一作者，Jason Cohen教授为论文通讯作者。另一篇以“Remotely sensed and surface measurement derived mass-conserving inversion of daily NO_x emissions and inferred combustion technologies in energy rich Northern China”为题，发表在大气领域顶级刊物《Atmospheric Chemistry and Physics》，Jason Cohen教授和秦凯教授为论文共同通讯作者。

能源环境遥感课题组由秦凯和Jason Cohen教授共同领导，聚焦碳减排与空气污染治理需求，协同卫星遥感、地面观测及模式，开展能源消费温室气体排放估算、甲烷排放监测与清单反演、气溶胶与污染气体遥感应用等方向的技术方法、产品数据研究。课题组英文名称为：Atmospheric Environmental Remote Sensing Cooperative（AERSC@CUMT）。