Medición de la sección transversal del metano en el continente norteamericano con el analizador de flujo picaro

Doctora ira leifer, del Instituto de ciencias marinas de la Universidad de California en Santa Bárbara

La doctora ira leifer, la doctora Paige Farrell y la doctora dan culling, científicas de la Universidad de California en Santa Bárbara (california), completaron recientemente una medición transversal del metano en el sur de Estados unidos, en el camino para entregar su analizador de flujo picarro a un barco de espera en luisiana. El analizador picarro y otros equipos estaban inicialmente destinados solo a mediciones a bordo, pero el Dr. leifer cree que pueden conducir los instrumentos de transporte teniendo en cuenta los costos de transporte y llegada al puerto, y aprovechar esta oportunidad para recopilar datos de metano en movimiento a larga distancia. El equipo alquiló inmediatamente una autocaravana, instaló los instrumentos y condujo casi día y noche durante dos semanas, partiendo de Santa bárbara, california, hacia cocodry, luisiana, y San petersburgo, florida, antes de regresar al sur de California. Aunque la medición móvil es cada vez más popular, por lo que sabemos, este equipo es el equipo que agrega componentes en línea de vehículos para lograr la medición móvil en tierra.

El equipo cargó en la Autocaravana un cromatógrafo de gas (gc), gps, regulador de potencia, varios ordenadores portátiles con módems para teléfonos móviles, un analizador de flujo picarro y un puerto de muestreo de aire personalizado de 30 pies conocido como "air press". La toma de muestras de aire está hecha de una tubería ABS de 4 pulgadas que sobresale 10 pies frente a la autocaravana. El desafío al que se enfrenta el equipo es evitar que el GC se vea afectado por las vibraciones del suelo y las paredes. Para ello, el equipo transformó el área de los durmientes grandes en un laboratorio de química analítica temporal y colocó cilindros de gas y bombas de vacío en el armario. Después de una gran cantidad de experimentos repetidos, el equipo utilizó un colchón de aire grande semiinflable y varias lonas dobles llenas de partículas rellenas de espuma de shutalon, y colocó madera contrachapada con soportes de gel de tipo "dr. scholl" debajo de las piernas de gc, logrando así el aislamiento vibratorio. Para completar la tarea, el equipo utilizó cuerdas elásticas y cuerdas para atarlas juntas.

Una vez activada y en funcionamiento, el equipo pudo obtener los resultados de la medición del metano del GC cada 50 segundos, mientras que el analizador de flujo picarro registró datos de metano, dióxido de carbono y vapor de agua a una frecuencia de 2 hertz. Los métodos de medición utilizados son: primero, el uso de instrumentos para identificar las características del metano y la identificación visual de las características geológicas o humanas para determinar los puntos de interés (puntos calientes de metano). Luego, utilizando los datos eólicos y meteorológicos locales recuperados del sitio web en línea, se sigue la dirección del aumento de la concentración de metano hasta encontrar y confirmar la Fuente.

En el proceso de marcha, el equipo puede mejorar constantemente el método y adaptarse rápidamente a los cambios en las condiciones. Por ejemplo: después de descubrir que el automóvil era una fuente persistente de metano, ajustaron el calendario de calibración para medirlo cuando el tráfico nocturno disminuyó. Daniel también notó que la función simultánea de medición de dióxido de carbono del instrumento picarro juega un papel importante en la identificación de cuándo los gases de escape del automóvil contaminan el aire, lo que suele provocar cambios de ruta. Del mismo modo, cuando intentaron realizar mediciones de fondo en el desierto de mohawe, descubrieron que incluso las emisiones de las localidades más pequeñas, donde no hay más de 10 casas, pueden causar interrupciones repetidas del Fondo ambiental.

Debido a la conducción de la Autocaravana sin parar con frecuencia para encontrar un lugar para comer, ir al baño o alojarse, se puede decir que el Grupo logró mediciones continuas durante la caminata de 11 días. De hecho, el trabajo de medición suele suspenderse solo cuando se calibra, se llena el cilindro o se reparan los problemas del instrumento. Cuando el equipo se encontraba en una zona remota con cilindros agotados, tuvo la suerte de evitar largos retrasos. La sucursal de Luisiana de airgas acudió al rescate para cambiar la ruta de un lote de gases de calibración que originalmente se había enviado a california, lo que permitió al equipo continuar sus mediciones. A lo largo del recorrido, varios investigadores registraron más de 6.000 mediciones de GC y más de 40 horas de datos del instrumento picarro de 2 Hertz solo en el sur de California. Sin embargo, lo valioso de este viaje no es solo la cantidad de datos recopilados. El conjunto de datos abarca diversas fuentes de metano, incluidas fuentes antropógenas predecibles como refinerías y ciudades, así como fuentes naturales como humedales.

Sorprendentemente, la fuente de metano medida en este viaje es natural. Cuando el equipo viajó al pozo de alquitrán de la breya, aunque se esperaba una señal obvia de metano, las emisiones geológicas de metano que se escapaban del pozo de alquitrán y sus alrededores todavía superaron con creces las expectativas. Según los datos recopilados, esto podría representar una cuarta parte del total del condado de los Ángeles. Otros puntos de medición reportados incluyen: el perfil atmosférico vertical de la cuenca de los Ángeles obtenido al conducir a través de las montañas San bernardino; Y la intensidad estimada de las emisiones a través del humo en tres ocasiones cuando se produjo un incendio forestal masivo en el cercano Estado de luisiana.

"La mayoría de la gente opta por parques nacionales cuando viaja por carretera, y nosotros atravesamos el interior industrial de Estados unidos, lo cual también es Maravilloso. en comparación con los viajes por carretera en general, debemos centrarnos y prestar mucha atención a los detalles del terreno, el viento y los eventos. experiencias como esta nos permiten ver ciertas cosas desde una perspectiva completamente nueva, algo que la mayoría de la gente generalmente no piensa", dijo el Dr. leifer sobre esta experiencia.

El equipo ha presentado sus resultados de investigación a la revista Atmospheric Environments para su publicación; En la segunda parte, que tienen previsto presentar en particular, compararán y vincularán los resultados de la investigación con los datos satelitales (espectrómetros de absorción de imágenes de escaneo cartográfico atmosférico y satélites de Observación de gases de efecto invernadero). El viaje fue muy exitoso y el equipo ya planea viajar al Delta de McKenzie en el Ártico canadiense en verano para realizar mediciones y podría realizar otra medición transversal del metano en el continente norteamericano en otoño.

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