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中国研究人员使用气体传感器测量垂直二氧化碳的分布



  中国科学院最近的一项研究表明,中国研究人员首次尝试使用非分散红外(NDIR)气体传感器来测量垂直二氧化碳的分布。由学院的大气物理研究所和马里兰大学的专家共同开发的小型传感器,被装在一个大型浮空器中,一个充满氦气的系留气球升至1,000米,以测量一周中的垂直二氧化碳分布2019年1月,在中国北方河北省首府石家庄的一个郊区工地进行了为期漫长的实验,这也是一个空气污染严重的城市。在所有温室气体中,二氧化碳占最大份额。自1970年代以来,科学家对温室气体进行了长期的全球监测。但是,二氧化碳的垂直分布数据不足。与高塔和飞机等传统仪器相比,基于NDIR技术的气体传感器的使用成本更低。主持这项研究的研究所研究员韩鹏飞说:“它使研究人员能够更准确地评估温室气体浓度的分布和变化,这对于气候政策制定和气候变化预测至关重要。”研究表明,海拔高度在1000米以内的大气中温室气体浓度呈下降趋势。此外,垂直温室气体浓度的水平在早晨到下午都有所变化,这受天气条件和二氧化碳排放源(包括人类活动和化石燃料燃烧)的影响。研究人员还发现,该传感器产生的数据与传统方法一致,表明该仪器对于高空间密度二氧化碳监测是可行的。研究结果发表在4月8日的《大气与海洋科学快报》上。由于来自工厂和车辆的大量污染物排放,河北省及其邻近的北京和天津在碳排放强度方面居中国首位。近年来,中国科学家加大了对该地区的二氧化碳监测工作,以提供防烟措施。该研究所通过使用来自太空,空中飞艇和地面塔台的温室监测卫星获得了二氧化碳浓度的数据。去年的实验中,研究人员还在汽车顶上安装了监测仪器,以获取移动测量结果。韩说,垂直测量可以通过使用高塔,巨型气球和飞机来实现。但是,塔架尺寸受塔架高度限制,塔架高度通常低于500米。尽管飞机可以在高达13 km的更高高度上测量温室气体,但与系留气球相比,它们具有更高的成本和更低的垂直分辨率。因此,与其他垂直二氧化碳观测方法相比,栓塞气球更便宜且更易于操作。汉说,这项研究使用了系留在气球上的传感器,将有助于我们了解二氧化碳的垂直分布,并为模拟温室气体的运输提供数据。




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