文｜孙建飞 李海东 刘成 张龙江 曾远
甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告的数据，尽管甲烷在大气中的平均停留时间仅约12 年，远短于二氧化碳，但在20年时间尺度下，其全球增温潜势约为二氧化碳的80至83倍，而在100年时间尺度下仍达到二氧化碳的27至30倍。这种强大的短期辐射强迫效应，使甲烷减排成为当前全球气候治理中最具现实紧迫性的关键领域之一。
2023年，中美《阳光之乡声明》明确将甲烷减排列为双边气候合作的重点领域。2025年，COP30进一步强调将甲烷减排深度融入新一轮国家自主贡献（NDC）目标，并发布了最新的《全球甲烷状况报告》，以敦促各国加速落实行动。
这些气候外交进展表明，全球甲烷治理已由以往相对松散的倡议性行动，实质性地转向制度化、约束化和精细化的治理阶段。对各国而言，能够准确掌握本国甲烷排放底数、建立可信的监测核算体系，正在成为参与全球气候治理和维护绿色竞争力的重要基础。
与此同时，甲烷卫星监测能力正在快速发展，并深刻重塑全球甲烷排放核算和治理规则。2024年，美欧MethaneSAT（甲烷专用）、Carbon Mapper高空间分辨率卫星相继入轨，并与Sentinel-5P等现有在轨卫星形成组网协同，全球甲烷排放监测已实质性打通“广域普查+重点识别+平台发布+规则应用”的技术闭环。
卫星反演数据不仅广泛应用于国家温室气体清单的校验，更与绿色贸易规则、供应链排放管理和国际气候谈判深度耦合，成为支撑排放认定、履约评估和市场准入的重要依据。由此可见，甲烷卫星监测能力已超越单一的遥感技术范畴，实质上攸关一国的气候治理话语权、数据主权与产业链供应链安全。
近年来，我国在温室气体遥感监测、商业航天平台建设和生态环境卫星应用方面取得积极进展，甲烷卫星监测能力建设具备了一定基础。但总体上看，与全球甲烷治理格局加快演进的趋势相比，我国在甲烷专用卫星布局、核心反演算法、地基验证网络、数据标准体系、业务化应用以及国际规则制定等方面仍存在一定短板。面对全球甲烷治理由自愿承诺走向数据约束的新形势，亟需加快构建自主可控、天地协同、标准互认的甲烷卫星监测体系，为我国积极稳妥推进碳达峰碳中和、提升全球气候治理话语权和支撑绿色低碳发展提供有力支撑。
1. 美欧构建甲烷卫星监测网络，意图抢占全球甲烷排放数据主导权
近年来，美欧采取“政府引导+科研支撑+商业协同”的方式，持续强化甲烷卫星监测能力布局，已初步形成覆盖全球重点排放区域的监测网络。一方面，依托Sentinel-5P等卫星开展全球范围的广域普查和异常区域识别，实现对大范围甲烷浓度变化的快速感知；另一方面，借助MethaneSAT（灵敏度达3ppb）、Carbon Mapper（分辨率达30米）等新一代甲烷卫星增强高灵敏度、高分辨率和高频次观测能力，推动甲烷排放监测从区域尺度向重点点源识别延伸。
更值得关注的是，美欧正将甲烷卫星监测能力与数据平台、国际倡议和规则话语体系深度融合。一些监测数据已接入国际甲烷排放观测站及谷歌地球引擎等平台，并通过可视化方式向全球发布，实质推动甲烷卫星观测能力向数据影响力转化。随着卫星影像和反演结果被广泛用于异常排放识别、油气设施排放评估和工业点源分析，谁掌握更高精度的监测能力和数据发布能力，谁就在全球甲烷排放事实认定和核算体系中占据主导地位。
2. 卫星反演正成为国家清单核验的重要支撑依据
随着全球气候治理机制不断完善，国家自主报告与外部技术核验之间的关系正在发生变化。2023年，COP28通过的《阿联酋共识》强调以“最佳可用科学”支撑全球盘点和政策评估，这意味着卫星遥感、地基观测和多源数据融合成果在国际履约中的地位正在显著提升。特别是在甲烷等排放波动性较强、点源特征明显的领域，卫星反演结果已逐步成为核验国家排放清单准确性的重要补充依据。在这一背景下，如果一国提交的甲烷清单与外部甲烷卫星观测数据存在较大偏差，就可能面临数据自证和履约质询压力。
未来，围绕甲烷排放数据的认定、解释和互认，可能成为国际气候治理中的核心博弈点。对发展中国家而言，如果缺乏自主、可信、可验证的监测体系，既不利于准确反映本国真实减排成效，也可能在国际核算和政策磋商中处于被动位置。
3. 绿色贸易规则加快向甲烷排放延伸，数据能力影响产业竞争
当前，甲烷排放已不再只是气候谈判中的技术议题，而是越来越多地纳入绿色贸易和供应链治理体系。欧盟《甲烷法规》以及碳边境调节机制（CBAM）等绿色经贸规则，正推动能源、化工等高排放行业的核算披露与监管边界，由单一的二氧化碳向甲烷等非二氧化碳温室气体加速扩围。特别是在油气供应链管理中，源级监测、实测数据和MRV（监测、报告、核查）能力已成为影响企业合规水平和市场准入的重要因素。
在这一趋势下，若出口国和相关企业无法提供国际认可的甲烷实测数据和监测报告，就可能在碳成本核算、产品环境属性认定和绿色市场准入中处于不利地位。换言之，甲烷监测能力不仅关乎生态环境治理，也日益攸关能源贸易、产业链供应链安全和国际绿色竞争力。
1. 甲烷专用卫星布局和监测能力仍需加强
近年来，我国在温室气体遥感监测方面持续推进能力建设。2024年11月，我国发射首颗高分辨率点源甲烷监测商业卫星“西光壹号04星”，标志着我国在星载高空间分辨率点源甲烷监测方面迈出重要一步。但从整体能力看，我国甲烷专用卫星仍处于起步阶段，与美欧相比在布局和监测能力上仍存在一定差距。
当前，国产甲烷监测卫星的重访周期多为3至5天，针对油气开采、煤矿瓦斯逸散等间歇性、突发性排放行为的逐日监测支撑有限，难以满足重点行业高频监管和快速响应的实际需求。同时，国产甲烷卫星点源探测灵敏度多为吨级/小时，相比美欧百公斤级/小时的先进水平存在一个数量级的差距，对微量泄漏和中小规模异常排放的识别能力有待提升。
2. 核心算法与验证体系自主可控能力不足
甲烷柱浓度反演算法是卫星遥感监测大气甲烷浓度的关键环节，直接影响数据产品精度、可比性和国际认可度。从目前情况看，我国在这一领域的自主研发与优化能力仍有待加强。一方面，我国地表类型复杂，高气溶胶区域分布较广，不同能源产区和生态脆弱区之间环境条件差异显著，直接沿用国外主流算法容易因参数设置和先验假设不匹配而产生系统性偏差，影响国产卫星数据产品精度。
另一方面，我国地基验证网络覆盖也明显不足，全国仅有2个全球碳柱观测网络站点且均位于东部，西部能源主产区和甲烷重点排放区长期缺乏高精度观测数据，难以对卫星反演结果形成有效校准与交叉验证。此外，围绕甲烷卫星数据处理、质量控制、结果发布等环节的国家标准和行业规范尚不健全，制约了数据产品的一致性、可比性和权威性。
3. 监测、核算与监管应用衔接仍不够紧密
从我国当前甲烷治理实践看，甲烷卫星监测能力建设与监管、核算及企业应用之间尚未形成有效衔接，稳定高效的业务化运行机制仍未形成，数据价值尚未充分释放。现阶段，我国企业层面甲烷排放监管仍主要依赖企业自报，“天地协同”的闭环监管机制尚未建立，而美国已通过《通胀削减法案》并实施《超级排放源计划》，将甲烷卫星数据纳入针对企业的执法监管体系。
与此同时，废弃煤矿瓦斯逸散、老旧管网微量泄漏等隐蔽排放源因分布分散、持续性不稳定且发现难度较大，长期未被有效纳入常态化监管，排放底数不清的问题较为突出。此外，我国国家温室气体清单编制与卫星实测数据之间尚未形成常态化交叉验证机制，不利于提升排放数据的透明度和可信度。
4. 国际合作与规则制定主动性仍显不足
在全球甲烷治理格局加速重塑的背景下，美欧正积极依托甲烷卫星监测能力意图主导全球甲烷排放核算与规则制定权，而我国在甲烷卫星监测国际合作方面的战略主动性仍显不足，具有国际影响力的数据发布机制尚未形成，在监测方法互认、核查标准制定、平台规则设计等方面的实质性参与及制度性话语权仍较薄弱。如果不能及时增强国际合作与规则参与能力，我国既难以有效展示自身在甲烷治理方面的履约贡献和减排成效，也不利于在全球气候治理和绿色贸易规则制定中掌握战略主动权。
1. 加快补齐甲烷卫星监测能力短板
应将甲烷卫星监测能力建设纳入“十五五”生态环境保护规划和新一轮国家民用空间基础设施布局统筹推进，形成政府主导、部门协同、市场参与的多元共建体系。要加快部署具备宽幅、高精度和高时间分辨率的甲烷专用卫星，提升全国范围广域普查和重点区域动态监测效能，精准量化重点行业和重点区域甲烷排放底数。
同时，应充分发挥商业航天低成本、快迭代的优势，探索实施政府采购数据服务模式，引导社会资本研发具备高空间分辨率与高频次重访能力的甲烷监测小卫星。在此基础上，还应逐步建立全球重点甲烷排放源动态监测清单，将油气产区、煤炭开采区、固体废弃物处理设施等纳入常态化观测范围，为国际气候变化外交对等博弈提供数据支撑。
2. 加快建立自主反演算法与验证标准体系
要把甲烷反演算法和验证体系建设作为提升监测能力自主可控水平的关键抓手。针对我国高气溶胶负荷、复杂地表背景和多气候区特征，组织优势科研力量开展核心算法攻关，形成拥有自主知识产权、契合本土观测条件和业务管控需求的甲烷卫星反演技术体系，从源头提升国产数据产品质量和稳定性。
同时，应加快完善地基验证网络布局，重点在新疆、鄂尔多斯、川渝等能源主产区和甲烷重点排放区域增设高精度观测站点，推进与现有温室气体观测体系协同运行，提升对卫星监测产品的长期校验能力。围绕数据处理、产品分级、精度评价、质量控制、结果发布和监管应用等环节，加快建立统一规范的国家标准和行业标准体系，为甲烷卫星数据进入排放核算、执法监管和履约评估提供准入依据。
3. 推动卫星数据业务化应用，提升非现场监管能力
甲烷卫星监测体系建设的关键不只在于“能看见”，更在于“能用起来”。应依托生态环境遥感应用基础和现有监管平台，建立“卫星发现+智能研判+地面核查+问题整改+结果反馈”的闭环管理机制，推动卫星数据与地方监管、行业管理和企业整改深度耦合，提升非现场监管和精准执法能力。
要整合卫星遥感、无人机巡检、地面传感器、企业生产运行信息等多源数据，绘制全国甲烷重点监管底图，重点针对煤矿异常逸散、油气设施泄漏、火炬异常熄灭、填埋场排放异常等问题开展靶向监管。与此同时，应鼓励企业将国产甲烷卫星数据纳入泄漏检测与修复（LDAR）管理体系，探索建立甲烷减排量核算和核证机制，推动企业减排成效更好转化为绿色溢价和市场价值，激发全社会参与甲烷治理的内生动力。
4. 加强甲烷卫星国际合作，提升全球气候治理支撑能力
在全球甲烷治理规则加速重塑的背景下，我国不仅要提升自身监测能力，也要同步增强国际数据合作与规则制定能力。应依托国产甲烷卫星及相关监测平台，逐步建立面向国际社会的数据发布和成果交流机制， 定期发布重点区域、重点行业的甲烷监测成果，提升我国在全球甲烷治理中的数据透明度和国际影响力。
同时，可依托气候变化南南合作、“一带一路”绿色发展国际联盟等平台，加强与有关国家和国际机构在甲烷监测、数据共享、能力建设和技术培训等方面的合作，推动形成更加均衡、包容的国际数据合作格局。在国际规则层面，应积极参与卫星监测数据互认、核查方法学、MRV标准和国际平台治理规则讨论，推动国产甲烷卫星监测数据获得更多国际认可，不断提升我国在全球气候治理规则体系中的实质参与度与规则话语权。
文｜孙建飞、张龙江、曾远，生态环境部南京环境科学研究所；李海东，南京林业大学林草学院、水土保持学院；刘成，浙江科技大学环境与资源学院
编辑丨王秋蓉 qiurong.wang@wtoguide.net
来源丨《可持续发展经济导刊》2026年5月刊
原文标题丨《全球甲烷治理新态势下我国甲烷卫星监测体系建设的挑战与对策》
图片由AI生成
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