一直以來，資本與政治兩相博弈，大量發(fā)電廠污染排放物監(jiān)測困難，精確的數(shù)據(jù)獲取無門，民眾和NGO等公益組織也有心無力。

一家名為WattTime的非營利性人工智能公司正在致力于消除這種信息不對等。

WattTime打算使用衛(wèi)星圖像來實時精確跟蹤世界上每個發(fā)電廠的空氣污染（包括碳排放）動態(tài)，并且向世界公開數(shù)據(jù)。也就是說，不再只有監(jiān)管機構(gòu)和政治家能看到這些數(shù)據(jù)，任何一個公民都可以上網(wǎng)獲得他們所在地區(qū)最臟的發(fā)電廠的排放清單。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)還能這么用，給世界上每一座發(fā)電廠加臺監(jiān)控

這是件大事情。

WattTime執(zhí)行董事Gavin McCormick說，“目前有太多的電力公司對污染排放數(shù)據(jù)保密?！辈粌H僅是公司，大部分國家也不會公開自己的碳排放數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在基本上只有美國和中國會實時公開發(fā)電廠的排放量，歐盟沒有，日本也沒有。在許多地方，排放報告的欺詐行為非常猖獗，一些國家根本不會在煙囪水平進行排放測量。

那么，獲取這些數(shù)據(jù)很難嗎？其實不然。

太空正在發(fā)生一場革命。當你抬頭眺望星空的時候，還有成千上百顆衛(wèi)星正在注視著你。根據(jù)聯(lián)合國外太空事務(wù)局（UNOOSA）統(tǒng)計，截至2019年年初，有4987顆衛(wèi)星正在地球軌道上運行，其中710顆被用于地球觀測。地球觀測衛(wèi)星檢查著地球的所有微小的變化，從溫度到森林面積到冰蓋覆蓋面。

其中最著名的是Landsat，美國NASA的陸地衛(wèi)星計劃。從1972年7月23日發(fā)射第一顆衛(wèi)星以來，Landsat衛(wèi)星上的儀器已經(jīng)獲得了數(shù)百萬張地球的圖像。這些圖像存放在美國和世界各地的Landsat接收站，是全球變化研究和農(nóng)業(yè)，地圖學(xué)，地質(zhì)學(xué)，林業(yè)應(yīng)用的獨特資源。數(shù)據(jù)都是公開的，可以通過美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的“EarthExplorer”網(wǎng)站查看。

地球檢測衛(wèi)星使用遙感技術(shù)提供了廣泛和全球化的數(shù)據(jù)。其中有關(guān)地理空間的信息，被使科學(xué)家用于預(yù)測物種的分布，能夠比野外工作提供的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)更大規(guī)模地檢測自然和人為導(dǎo)致的變化。而且更準確。Landsat中的不同波段具有不同的光譜范圍，可提供高度差異化的應(yīng)用，從生態(tài)學(xué)到地緣政治，最常見的是被用于土地覆蓋率的確定。

而WattTime計劃使用這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)，包括公眾可用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)（如歐盟的哥白尼和美國的Landsat），以及一些收費的私營公司（如Digital Globe）的數(shù)據(jù)，來檢測全球所有大型發(fā)電廠的溫室氣體和其他污染物的排放。希望可以通過公布真實的排放水平，為公民提供可信的數(shù)據(jù)以便改變目前的環(huán)境監(jiān)管趨勢。

這個計劃已經(jīng)得到了谷歌的支持，Google.org的總裁Jacquelline Fuller說，“我們很高興能夠支持WattTime的工作，我們已經(jīng)看到AI如何幫助我們完成日常任務(wù)和旅行，我們相信它有助于解決世界上一些最大的人道主義挑戰(zhàn)，實現(xiàn)更大的社會影響。”

太空革命其實是更廣泛的數(shù)字革命的一部分，這場革命貫穿于從制造到金融的各個部門 。被用于預(yù)測分析和遙感的云計算，衛(wèi)星圖像的公共性，數(shù)據(jù)可用性的覆蓋范圍，再加上人工智能和機器學(xué)習(xí)的進步將對環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)生深遠的影響。

利用衛(wèi)星圖像估算化石燃料發(fā)電廠利用率

WattTime使用最新的圖像處理算法來處理所得的發(fā)電廠排放跡象。從各種不同波長的傳感器收集到數(shù)據(jù)以后，然后可以通過各種算法處理圖像以檢測污染跡象。WattTime已經(jīng)實現(xiàn)，通過識別可見煙霧追蹤大量污染，通過紅外成像識別煙囪羽流或冷卻水排放的熱量。 Gavin McCormick補充說公司現(xiàn)在還在開發(fā)能夠直接追蹤二氧化氮排放的傳感器。馬上，通過煙霧，熱量和NO2，我們就可以獲得世界上每個發(fā)電廠準確的實時排放信息。

在此前，WattTime就曾經(jīng)推出了自動減排（AER）的方案證明了這一點。該解決方案使用先進的機器學(xué)習(xí)技術(shù)處理煤電廠的商業(yè)和公共衛(wèi)星圖像，利用過去，現(xiàn)在和預(yù)測的電網(wǎng)排放數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)算法，使智能設(shè)備能夠及時調(diào)整其能源使用，選擇更加清潔的能源。該分析通過開發(fā)可操作的煤電氣候情景分析，將資產(chǎn)水平數(shù)據(jù)變?yōu)楝F(xiàn)實可靠的決策意見。

對發(fā)電資產(chǎn)的經(jīng)濟分析對工廠來說至關(guān)重要，因為工廠通過其生產(chǎn)和通過關(guān)稅和批發(fā)價格銷售的電量獲得大部分收入。然而，在歐盟和美國以外的許多電力市場中，工廠利用率的數(shù)據(jù)往往非常落后過時，不可靠或根本不可用。市場，政府和資產(chǎn)所有者無法或不愿意提供精細和及時的數(shù)據(jù)，以至于全球發(fā)電的化石燃料需求持續(xù)增長。《巴黎協(xié)定》中要求到2040年實現(xiàn)相對快速淘汰煤炭。但是決策者需要足夠的數(shù)據(jù)支持以確保有序和經(jīng)濟上合理的逐步淘汰。數(shù)據(jù)和建模是決策的核心。

WattTime的AER軟件從不同的發(fā)電廠和電網(wǎng)運營商數(shù)據(jù)中提取信息，以計算哪些時刻具有較低的邊際排放率。然后，它通過云與注冊AER的個人智能設(shè)備進行“對話”。該軟件系統(tǒng)可以讓這些設(shè)備知道何時使用電力，何時不會自動減少排放。

該軟件可以靈活地能源從被浪費的地方“轉(zhuǎn)移”到更需要的地方。例如，大多數(shù)人認為冰箱總是消耗電力。但事實上，冰箱只需每隔30分鐘左右就會發(fā)生少量冷卻，從而消耗能量。在任何30分鐘的窗口內(nèi)，電網(wǎng)的邊際排放量都會有很大差異。它可能在前5分鐘內(nèi)由一個非常臟的邊緣發(fā)電廠提供動力，而第二個5分鐘將由一個非常干凈的電力供應(yīng)，如風(fēng)力或太陽能農(nóng)場……反之亦然，AER的工作原理是將電力消耗與清潔時間同步，但始終確保在特定設(shè)備按照其設(shè)計運行所需的任何限制范圍內(nèi)。

目前，建模精度還受到許多因素的影響，包括：由于云層覆蓋而導(dǎo)致的不可用圖像、植物之間溫度的差異、植物的大小等。盡管如此，用于預(yù)測美國和歐盟工廠容量因子的模型的平均精度分別達到了91％和92％，這些結(jié)果表明，使用衛(wèi)星圖像估算容量因子的定量方法是可行的。隨著衛(wèi)星圖像質(zhì)量的提高，這一方法將成為督促投資者，政策制定者和活動家從使用化石燃料到清潔能源發(fā)電過渡中的有力的催化劑。

背后是誰？小團隊撬動整個地球

WattTime是一家非營利組織，目前是落基山研究所的子公司。 它擁有良好的合作伙伴和可靠的財務(wù)支持。 盡管規(guī)模很小，但它很有可能成為最透明的污染數(shù)據(jù)全球信息中心。

“像我們這樣的小團隊可以通過使用新興的人工智能遙感技術(shù)，逼迫勢力強大的污染者承擔(dān)起他們應(yīng)有的責(zé)任是非常不可思議的。更棒的一點是，我們通過數(shù)據(jù)可以讓大多數(shù)公司，政府和環(huán)保主義者團結(jié)起來，站在同一邊。我們很高興看到，現(xiàn)在已經(jīng)有很多負責(zé)任的團體已經(jīng)開始使用先進的數(shù)據(jù)來自愿減少排放?！眻?zhí)行董事Gavin說。

除了谷歌的支持，目前加入WattTime的還有非營利組織Carbon Tracker，一個分析能源轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟影響的智庫，它也是第一個開展基于衛(wèi)星的電廠監(jiān)測的組織。

Carbon Tracker是一個獨立的金融智庫，對能源轉(zhuǎn)型對金融市場的影響以及對高成本，碳密集型化石燃料的潛在投資進行過深入分析。它創(chuàng)造性地提出并推廣了包括“碳泡沫”、“不可燃碳”和“擱淺資產(chǎn)”等概念，描述了化石燃料項目的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)對氣候變化之間的不相容性。

還有世界資源研究所（WRI），它是一個全球性環(huán)境與發(fā)展智庫，其研究活動致力于研究環(huán)境與社會經(jīng)濟的共同發(fā)展。WRI是一家跨越60多個國家的全球性研究機構(gòu)，在巴西，中國，歐洲，埃塞俄比亞，印度，印度尼西亞，墨西哥，美國等地設(shè)有辦事處。它正在將研究成果轉(zhuǎn)化為實際行動，在全球范圍內(nèi)與政府、企業(yè)和公民社會合作，共同為保護地球和改善民生提供革新性的解決方案。

如何預(yù)防“切爾諾貝利式”災(zāi)難

如果缺乏對于生活足夠的警覺，可怕的事情發(fā)生的時候我們就會措手不及。

HBO《切爾諾貝利》劇照

1986年4月26日的凌晨，烏克蘭境內(nèi)的切爾諾貝利核電站4號反應(yīng)爐發(fā)生爆炸，8噸多強輻射物質(zhì)隨風(fēng)飄散，事故產(chǎn)生的輻射線劑量相當于廣島長崎兩顆原子彈總和的100倍。這是一座號稱有史以來最安全的核電站，這是一次人類史上最嚴重的核電事故。31人當場死亡，上萬人由于放射性物質(zhì)的長期影響而重病或死亡，至今仍陸續(xù)有被放射線影響而導(dǎo)致畸形的新生兒出生。

雪崩中，沒有一片雪花意識到這是一場災(zāi)難。圍觀的群眾沒有看到爆炸，只看到了火花。所有的東西都在發(fā)亮，他們鼓掌說，真美啊。輻射物如雪花般落下，在四月微涼的夜風(fēng)里，嗅著帶有金屬味道的空氣，孩子們歡呼，在死亡的塵埃里翩翩起舞。完全沒有任何防護措施的消防員，抱著英雄主義的幻夢沖進火災(zāi)現(xiàn)場。他們以為是普通的火災(zāi)，他們甚至用手撿地上的石墨烯?，F(xiàn)場的總工程師看著已經(jīng)爆表，讀不出準確數(shù)值的測量儀器，說了一句，“不算太糟?！?/p>

事故后的34小時，政府才開始撤離群眾。事故一周后蘇聯(lián)政府還不知道事態(tài)的嚴重，普里奇亞季還在大張旗鼓地歡慶五一節(jié)，直到瑞典政府發(fā)來消息“輻射云飄到了我們這里！”

而比無知更糟糕的，是謊言。士兵被派遣、居民被疏散、房屋被遺棄、生活的進程突然被阻斷。直升機飛上天空，大量軍事車輛沿路行進，小道消息和流言四起，但最重要的事所有人卻都三緘其口，不敢問——到底發(fā)生了什么？每個人都想知道真相，理解所發(fā)生事件的意義：“地里的土豆成熟了，卻不讓我們收獲，擠出來的牛奶只能倒在地上?！?，“這里的一切明明這么美好，我們?yōu)槭裁匆?？?/p>

研究員拿著輻射測量儀記錄各地的實際輻射量，但數(shù)值是個秘密，只有克里姆林宮的人能夠看到?！罢埜嬖V我們到底有多少輻射量？” “沒有問題，只要記得飯前洗手就好了?！?/span>

我們從未見過這樣的地球

我們總會把類似切爾諾貝利這樣的事情，歸入與我們無關(guān)的極端事件的集合里，那里面還有各種戰(zhàn)爭，災(zāi)難與事故。但是可怕的事情總是悄悄發(fā)生，我們的敵人無處不在。根據(jù)最新的全球空氣狀況報告，空氣污染是全球第五大死亡風(fēng)險。每年造成500萬人的早期死亡和1.47億年的健康生命損失。國家還在不停建造發(fā)電廠，公民們一無所知，他們一邊呼吸著污染，一邊為發(fā)電廠工作，當著自己的掘墓人。

上周末，夏威夷的傳感器傳回了歷史性的一個記錄——地球大氣中的二氧化碳濃度（CO2）在人類歷史上第一次超過百萬分之415（ppm）。

我們對這個數(shù)字毫無概念，就像我們對當年的900噸石墨和2萬噸倫琴的木然無知一樣。一個網(wǎng)友在氣象學(xué)家Eric Holthaus的推特下評論說：“這難道是什么新聞嗎？”

“不僅僅是有記載的歷史，不僅僅是自1萬年前農(nóng)業(yè)發(fā)明以來，是從人類存在于數(shù)百萬年以來，我們從未見過這樣的星球?！盚olthaus這樣回答。如果碳污染在我們的大氣層中不斷變厚，那么越來越多的熱量將被困在地球上，地球會成為一個有毒的星球，云層破碎，海洋成為來自地獄的熱浪，持續(xù)沸騰直到蒸發(fā)。超過400ppm是一個歷史性的時刻，現(xiàn)在是我們抓住韁繩的最后機會。

技術(shù)加持，消除信息壁壘

1986年，美國創(chuàng)建了TRI計劃（Toxic Release Inventory,），成立了一個跟蹤所有美國工業(yè)設(shè)施有毒排放的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)完全公開。它在1990年作為《污染預(yù)防法》的一部分得到了修訂。

TRI已經(jīng)被證明是美國歷史上最有力的環(huán)境法規(guī)之一。通過簡單地向公民，非營利組織和州政府提供信息，就可以對污染排放最嚴重的工廠施加壓力。在該法案實施后的五年內(nèi)，美國工業(yè)有毒物排放量下降了近一半。

正在排放污染物的工廠，和切爾諾貝利核電站的劇照驚人地相似

TRI被學(xué)者們稱為“民粹主義的最大最小化（populist maximin regulation）監(jiān)管”，這與傳統(tǒng)的命令和控制監(jiān)管有所不同。首先，政府機構(gòu)的作用不再是制定和執(zhí)行標準，而是為公民，利益集團和企業(yè)提供豐富的信息，以幫助解決環(huán)境問題。其次，標準不是根據(jù)專家風(fēng)險分析設(shè)定的，而是公眾自己愿意接受的標準。另外，排放者采取污染預(yù)防和減少措施的壓力主要來源于公眾，而不是正式的機構(gòu)標準或政府制裁。最后，這些信息使公眾注意力集中在最糟糕的排放者身上。TRI在美國啟用了民粹主義的maximin監(jiān)管，信息公開化之后帶來的是自下而上的激進主義的浪潮。

類似地，WattTime的數(shù)據(jù)也可以被用來在全球范圍內(nèi)組織公民對最大碳排放國施加壓力。那些污染者和騙子將會被暴露，任何公司，任何國家，都無法隱藏或捏造數(shù)字，公眾將知道如何找到真相。而一旦我們知道污染者在做什么，就會停止讓他們逃脫。我們相信技術(shù)幫助消除我們的信息壁壘之后，切爾諾貝利的悲劇不會再重演。