Estimating power plant CO<sub>2</sub> emission using OCO-2 XCO<sub>2</sub> and high resolution WRF-Chem simulations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Anthropogenic CO2 emission from fossil fuel combustion has major impacts on the global climate. The Orbiting Carbon Observatory 2 (OCO-2) observations have previously been used to estimate individual power plant emissions with a Gaussian plume model assuming constant wind fields. The present work assesses the feasibility of estimating power plant CO2 emission using high resolution chemistry transport model simulations with OCO-2 observation data. In the new framework, 1.33 km Weather Research and Forecasting-Chem (WRF)-Chem simulation results are used to calculate the Jacobian matrix, which is then used with the OCO-2 XCO2 data to obtain power plant daily mean emission rates, through a maximum likelihood estimation. We applied the framework to the seven OCO-2 observations of near mid-to-large coal burning power plants identified in Nassar et al (2017 Geophys. Res. Lett. 44, 10045–53). Our estimation results closely match the reported emission rates at the Westar power plant (Kansas, USA), with a reported value of 26.67 ktCO2/day, and our estimated value at 25.82–26.47 ktCO2/day using OCO-2 v8 data, and 22.09–22.80 ktCO2/day using v9 data. At Ghent, KY, USA, our estimations using three versions (v7, v8, and v9) range from 9.84–20.40 ktCO2/day, which are substantially lower than the reported value (29.17 ktCO2/day). We attribute this difference to diminished WRF-Chem wind field simulation accuracy. The results from the seven cases indicate that accurate estimation requires accurate meteorological simulations and high quality XCO2 data. In addition, the strength and orientation (relative to the OCO-2 ground track) of the XCO2 enhancement are important for accurate and reliable estimation. Compared with the Gaussian plume model based approach, the high resolution WRF-Chem simulation based approach provides a framework for addressing varying wind fields, and possible expansion to city level emission estimation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».