09,14,2026 4vues
Ira leifer, Institut des sciences de la mer, Université de Californie, Santa Barbara
Santa Barbara, Californie - les scientifiques ira leifer, Paige Farrell et Dan Culling de l'Université de Californie à Santa Barbara ont récemment terminé des mesures transversales du méthane dans le sud des États - Unis, livrant leur analyseur de flux picarro à un navire d'attente en Louisiane. L'analyseur picarro et d'autres appareils étaient initialement destinés à être utilisés uniquement pour les mesures à bord, mais le Dr leifer pense que, compte tenu des frais de transport et des frais d'arrivée au port, ils pourraient transporter l'instrument en voiture et profiter de l'occasion pour collecter des données sur le méthane mobile sur de longues distances. L'équipe a immédiatement loué un camping - car, équipé d'instruments et conduit presque jour et nuit pendant deux semaines de Santa Barbara, en Californie, à cocodrie, en Louisiane et à Saint - Pétersbourg, en Floride, avant de retourner dans le sud de la Californie. Alors que la mesure mobile gagne en popularité, cette équipe est, pour autant que nous le sachions, celle qui ajoute des composants en ligne embarqués pour permettre la mesure mobile du sol.
L'équipe a chargé le camping - car d'un chromatographe en phase gazeuse (GC), d'un GPS, d'un régulateur de puissance, de plusieurs ordinateurs portables avec un modem de téléphone portable, d'un analyseur de flux picarro et d'un échantillonneur d'air personnalisé de 30 pieds connu sous le nom de « presse à air». L'orifice d'échantillonnage d'air est fabriqué à partir d'un tube ABS de 4 pouces qui fait saillie de 10 pieds devant le camping - car. Le défi de l'équipe était d'empêcher le GC d'être affecté par les vibrations du sol et des murs. Pour ce faire, l'équipe a transformé la grande zone de couchage en un laboratoire temporaire de chimie analytique et a configuré des bouteilles de gaz et des pompes à vide dans le placard. Après de nombreuses expériences répétées, l'équipe a utilisé un coussin d'air semi - gonflable Queen Size et plusieurs bâches doubles remplies de particules remplies de mousse de shutylone, ainsi que du contreplaqué avec un support de gel de type "Dr. Scholl" sur le coussin sous les jambes GC, ce qui a permis d'isoler les vibrations. Pour accomplir la tâche, l'équipe a utilisé des cordes élastiques et des cordes pour les lier ensemble.
Une fois opérationnel, l’équipe a pu obtenir des mesures de méthane toutes les 50 secondes à partir du GC, tandis que l’analyseur de flux picarro enregistrait des données sur le méthane, le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau à une fréquence de 2 Hz. La méthode de mesure utilisée est la suivante: les points d'intérêt (points chauds de méthane) sont d'abord identifiés à l'aide d'instruments pour identifier les caractéristiques du méthane, ainsi que par reconnaissance visuelle des caractéristiques géologiques ou anthropiques. Ensuite, utilisez les données locales sur le vent et les données météorologiques extraites du site Web en ligne et suivez la direction de l'augmentation des concentrations de méthane jusqu'à ce que la source soit trouvée et confirmée.
Au cours de la marche, le Groupe a été en mesure d'affiner constamment la méthode et de s'adapter rapidement aux changements de conditions. Par exemple: après avoir découvert que la voiture était une source durable de méthane, ils ont ajusté leur calendrier d’étalonnage pour prendre des mesures lorsque le trafic était réduit la nuit. Daniel a également noté que la fonction de mesure synchrone du CO2 de l'instrument picarro joue un rôle important dans l'identification des gaz d'échappement des voitures qui polluent les échantillons d'admission d'air, ce qui entraîne souvent un changement d'itinéraire. De même, en essayant de faire des mesures de fond dans le désert de Mojave, ils ont constaté que même les émissions des plus petites villes ne comptant pas plus de 10 maisons provoquaient des perturbations répétées du fond environnemental.
Comme il n’est pas nécessaire de s’arrêter souvent pour trouver un endroit où manger, aller aux toilettes ou se loger au volant d’un camping - car, le Groupe a sans doute réalisé des mesures continues au cours de la randonnée de 11 jours. En effet, le travail de mesure n'est souvent interrompu que lors de l'étalonnage, du remplissage d'une bouteille de gaz ou de la résolution d'un problème d'instrumentation. Lorsque le Groupe a été confronté à une situation où les bouteilles de gaz étaient épuisées alors qu'il se trouvait dans une région éloignée, il a eu la chance d'éviter de longs retards. La succursale d'airgas en Louisiane est venue à la rescousse et a changé l'itinéraire d'une cargaison de gaz calibré qui devait être envoyée en Californie, permettant à l'équipe de poursuivre ses mesures. Tout au long du voyage, plusieurs chercheurs ont enregistré plus de 6 000 mesures GC et plus de 40 heures de données de l'instrument picarro à 2 Hz rien que dans le sud de la Californie. Mais ce n’est pas seulement la quantité de données collectées qui est chère à ce voyage. Les ensembles de données couvrent diverses sources de méthane, y compris des sources anthropiques prévisibles telles que les raffineries et les villes, ainsi que des sources naturelles telles que les zones humides.
Étonnamment, la source de méthane mesurée pour ce voyage est naturelle. Lorsque l'équipe s'est rendue à la fosse de goudron de labrea, alors qu'un signal de méthane clair était attendu, les émissions géologiques de méthane qui s'échappaient de la fosse de goudron et de ses environs étaient encore beaucoup plus importantes que prévu. Selon les données recueillies, cela pourrait représenter un quart du total du comté de Los Angeles. D'autres points de mesure rapportés incluent: le profil atmosphérique vertical du bassin de Los Angeles obtenu en traversant les montagnes de San Bernardino; Et l'intensité des émissions estimée à trois reprises à travers le smog lors d'un grand incendie de forêt de montagne en Louisiane voisine.
« c’est aussi merveilleux que la plupart des gens choisissent un parc national lorsqu’ils voyagent sur la route, alors que nous traversons l’arrière - pays industriel des États - Unis », a déclaré le Dr leifer à propos de l’expérience. « par rapport à un voyage sur la route en général, nous devons nous concentrer et porter une attention particulière aux détails du terrain, du vent et des événements. Une telle expérience nous permet de voir certaines choses sous un jour nouveau, ce que la plupart des gens ne pensent généralement pas. »
L’équipe a contribué à la publication de ses recherches dans la revue Atmospheric Environments; Dans la deuxième partie, qu'ils prévoient de soumettre spécialement, ils compareront et relieront les résultats de leurs recherches aux données satellitaires (spectromètre d'absorption à balayage cartographique de l'atmosphère et satellite d'observation des gaz à effet de serre). Le voyage a été un tel succès que l'équipe a déjà prévu de se rendre dans le delta du Mackenzie dans l'Arctique canadien pendant l'été pour effectuer des mesures et peut - être une autre mesure transversale du méthane sur le continent nord - américain à l'automne.
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