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獨(dú)特的傳感器網(wǎng)絡(luò)可測量溫室氣體
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/3/16

MUCCnet傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量設(shè)備是由慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)的TUM電氣和計算機(jī)工程系的環(huán)境傳感和建模主席Jia Chen教授建立的,位于Taufkirchen的一棟建筑物的屋頂上。圖片來源:F。Dietrich / TUM


傳感器網(wǎng)絡(luò)MUCCnet(慕尼黑城市碳柱網(wǎng)絡(luò))由五種用于分析太陽光譜的高精度光學(xué)儀器組成。他們測量氣體二氧化碳(CO 2),甲烷(CH 4)和一氧化碳(CO)的濃度。由于每種氣體都有自己獨(dú)特的光譜“指紋”,因此可以在儀器和太陽之間的空氣列中確定這些氣體的濃度。


賈晨教授說:“通過測量大氣的垂直柱,可以消除局部擾動,例如相鄰煙囪的不成比例的影響。因此,這種類型的溫室氣體平衡被認(rèn)為特別堅固和準(zhǔn)確。”


在慕尼黑及其周圍五個地點(diǎn)進(jìn)行的測量

MUCCnet的一種測量設(shè)備位于TUM的主校園中,用于測量城市內(nèi)部的濃度。慕尼黑市邊界的所有四個主要方向上還有其他四個設(shè)備(北:奧伯施萊伊斯海姆,東:費(fèi)爾德基興,南:陶夫基興和西:Graefelfing)。


Chen用簡單的術(shù)語解釋了該原理:“我們在城市的上風(fēng)處設(shè)置了一個傳感器,在第二風(fēng)向處設(shè)置了一個傳感器。因此,第一個傳感器與第二個傳感器之間的氣體增加一定是從城市內(nèi)部產(chǎn)生的! 為了覆蓋盡可能多的風(fēng)向,每個主方向上都有一個傳感器。通過輸入傳感器數(shù)據(jù)和氣象參數(shù),高性能計算機(jī)可以創(chuàng)建城市的空間分解的排放圖。


使用測量數(shù)據(jù)來改善計算出的排放數(shù)字

根據(jù)《巴黎氣候協(xié)定》,不需要大氣測量即可達(dá)到排放目標(biāo)。“相反,我們在新聞中聽到的排放量是基于計算的,”陳教授解釋說。

慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)TUM電氣與計算機(jī)工程系TUM的環(huán)境傳感和建模主席Chen Chen教授在位于慕尼黑大學(xué)主校區(qū)建筑物屋頂上的MUCCnet傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量設(shè)備上慕尼黑的TUM。圖片來源:A。Heddergott / TUM


除其他事項外,這使得不可能檢測到迄今未知的來源,例如天然氣管道中的泄漏。因此,賈震教授的團(tuán)隊和項目負(fù)責(zé)人弗洛里安·迪特里希(Florian Dietrich)創(chuàng)建了MUCCnet,以高精度測量排放,這可以減少計算的不準(zhǔn)確性。


電暈鎖定是測量數(shù)據(jù)系列的自然實驗

當(dāng)前的電暈危機(jī)為研究人員提供了一個有用的自然實驗,因為由于2020年春季以及2020/21冬季兩次德國禁運(yùn)以及嚴(yán)重的空中交通限制,城市溫室氣體排放量發(fā)生了變化,可以使用驗證測量結(jié)果以及大氣傳輸模型。


不幸的是,CO 2的壽命非常長(數(shù)百年),測量結(jié)果表明,即使是這種大流行這樣的全球性事件,也無法阻止大氣中CO 2濃度的逐年增加。


可以在線訪問測量數(shù)據(jù)

自2021年初以來,研究人員已經(jīng)運(yùn)營了一個網(wǎng)站(spheric.ei.tum.de),該網(wǎng)站不僅向所有人提供測量數(shù)據(jù),而且還介紹了使用的設(shè)備以及獲取數(shù)據(jù)的原理。有興趣的各方可以在門戶網(wǎng)站上找到溫室氣體濃度的絕對值,并且可以例如在不同位置的站點(diǎn)之間進(jìn)行比較。


陳教授說:“由于氣候變化是一個全球性問題,因此慕尼黑網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該只是第一步。” 未來,Chen的團(tuán)隊計劃利用現(xiàn)有溫室氣體衛(wèi)星的測量結(jié)果來擴(kuò)展在慕尼黑全球范圍內(nèi)開發(fā)的方法和模型,從而為理解和解決氣候問題做出決定性的貢獻(xiàn)。


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