Мониторинг парниковых газов

редактировать
Концентрации основных парниковых газов в ppm в период с 1978 по 2010 год.

Мониторинг парниковых газов является прямым измерение выбросов и уровней парниковых газов. Существует несколько различных методов измерения концентрации углекислого газа в атмосфере, включая инфракрасный анализ и манометрию. Метан и закись азота измеряются другими приборами. Парниковые газы измеряются с помощью спутникового мониторинга, например, орбитальной обсерватории углерода, и сетей наземных станций, таких как Комплексная система наблюдения за углеродом.

Содержание
  • 1 Методология
    • 1.1 Мониторинг углекислого газа
      • 1.1.1 Манометрия
      • 1.1.2 Инфракрасный газоанализатор
      • 1.1.3 Титриметрия
    • 1.2 Мониторинг метана
      • 1.2.1 Дифференциальное поглощение lidar
    • 1.3 Мониторинг закиси азота
      • 1.3.1 Эксперимент по химии атмосферы - спектрометр с преобразованием Фурье (ACE-FTS)
  • 2 Спутниковый мониторинг
    • 2.1 Орбитальная обсерватория углерода (OCO, OCO-2, OCO-3)
    • 2.2 Спутник для наблюдения за парниковыми газами (GOSat)
  • 3 Наземные станции
    • 3.1 Интегрированная система наблюдения за углеродом (ICOS)
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
Методология

Углерод мониторинг диоксида

Манометрия

Манометрия - это ключевой инструмент измерения атмосферного углекислого газа, сначала измеряя объем, температуру и давление определенного количества d ржаной воздух. Образец воздуха сушат, пропуская его через несколько ловушек с сухим льдом и собирая его в пятилитровый сосуд. Температура измеряется термометром, а давление рассчитывается с помощью манометрии. Затем добавляется жидкий азот, в результате чего диоксид углерода конденсируется и становится измеряемым по объему. Закон идеального газа имеет точность 0,3% в этих условиях давления.

Инфракрасный газоанализатор

Инфракрасные анализаторы использовались в обсерватории Мауна-Лоа и в Институте океанографии Скриппса в период с 1958 по 2006 год. прокачка неизвестного образца сухого воздуха через кювету длиной 40 см. Контрольная ячейка содержит сухой воздух, не содержащий двуокиси углерода. Светящаяся нить нихрома излучает широкополосное ИК-излучение, которое разделяется на два луча и проходит через газовые ячейки. Двуокись углерода поглощает часть излучения, позволяя большему количеству излучения, которое проходит через контрольную ячейку, достигать детектора, чем излучения, проходящего через ячейку для образца. Данные собираются на ленточном самописце. Концентрация двуокиси углерода в образце определяется количественно путем калибровки стандартным газом с известным содержанием двуокиси углерода.

Титриметрия

Титриметрия - другой метод измерения содержания углекислого газа в атмосфере , который впервые был использован скандинавской группой на 15 различных наземных станциях. Они начали пропускать 100,0 мл пробы воздуха через раствор гидроксида бария, содержащий крезолфталеин индикатор.

Мониторинг газообразного метана

Лидар дифференциального поглощения

Инфракрасный датчик с разрешением по дальности лидар дифференциального поглощения ( DIAL) - это средство измерения выбросов метана из различных источников, включая действующие и закрытые свалки. DIAL выполняет вертикальное сканирование над источниками метана, а затем пространственно разделяет сканированные изображения для точного измерения выбросов метана из отдельных источников. Измерение выбросов метана является важнейшим аспектом исследований изменения климата, поскольку метан является одним из наиболее эффективных газообразных углеводородов видов.

Мониторинг закиси азота

Эксперимент в области химии атмосферы - спектрометр с преобразованием Фурье (ACE-FTS)

Закись азота - один из наиболее заметных антропогенных озоноразрушающих газов в атмосфера. Он выбрасывается в атмосферу в основном из естественных источников, таких как почва и камни, а также в результате антропогенных процессов, таких как сельское хозяйство. Атмосферный закись азота также создается в атмосфере как продукт реакции между азотом и электронно возбужденным озоном в нижней термосфере.

Эксперимент по химии атмосферы - преобразование Фурье Спектрометр (ACE-FTS ) - это инструмент, используемый для измерения концентраций закиси азота в верхней и нижней тропосфере. Этот прибор, прикрепленный к канадскому спутнику SCISAT, показал, что закись азота присутствует во всей атмосфере в любое время года, в основном из-за осаждения энергичных частиц. Измерения, проведенные прибором, показывают, что различные реакции создают закись азота в нижней термосфере, чем в средней и верхней мезосфере. ACE-FTS является важным ресурсом для прогнозирования будущего истощения озонового слоя в верхних слоях стратосферы путем сравнения различных способов выброса закиси азота в атмосферу.

Спутниковый мониторинг

Орбитальная углеродная обсерватория (OCO, OCO-2, OCO-3)

Орбитальная углеродная обсерватория (OCO) впервые была запущена в феврале 2009 года, но был потерян из-за неудачного запуска. Спутник был снова запущен в 2014 году, на этот раз названный орбитальной углеродной обсерваторией-2, с расчетным сроком службы около двух лет. Устройство использует спектрометры для измерения концентрации 24 углекислого газа в секунду в атмосфере Земли. Измерения, выполненные OCO-2, могут быть использованы для глобальных моделей атмосферы и позволят ученым определять местонахождение источников углерода, когда его данные сопоставляются с ветром. выкройки. Орбитальная углеродная обсерватория-3 готова к запуску в 2018 году и будет стоять отдельно на Международной космической станции (МКС).

Спутник наблюдения за парниковыми газами (GOSat)

Спутник наблюдения обеспечивают точные показания концентраций углекислого газа и метана газа для краткосрочных и долгосрочных целей, чтобы обнаружить изменения во времени. Цели этого спутника, выпущенного в январе 2009 года, - отслеживать как углекислый газ, так и газообразный метан в атмосфере, а также определять их источники. GOSat - это проект трех основных организаций: Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), Министерства окружающей среды (MOE) и Национального института. для экологических исследований (NIES).

Наземные станции

Интегрированная система наблюдения за углеродом (ICOS)

Интегрированная система наблюдения за углеродом была создана в октябре 2015 года в Хельсинки, Финляндия как Европейский консорциум исследовательской инфраструктуры (ERIC). Основная задача ICOS - создать инфраструктуру исследований интегрированной системы наблюдения за углеродом (ICOS RI), которая облегчит исследования выбросов парниковых газов, стоков и их причин.. ICOS ERIC стремится связать свои собственные исследования с другими исследованиями выбросов парниковых газов для получения согласованных данных продуктов и продвижения образования и инновации.

См. Также
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-22 09:59:59
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте