عبر قسم قياس غاز الميثان في قارة أمريكا الشمالية باستخدام بيكارو تدفق محلل

الدكتور ايرا ليفر ، معهد العلوم البحرية ، جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا

الدكتور ايرا ليفر ، الدكتور بايج فاريل والدكتور دان كولينغ ، العلماء في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا ، سانتا باربرا ، كاليفورنيا ، أكملت مؤخرا عبر قسم قياس غاز الميثان في جنوب الولايات المتحدة ، تسليم بيكارو محلل تدفق إلى سفينة الانتظار في لويزيانا . محلل بيكارو وغيرها من المعدات كانت تهدف في البداية إلى أن تستخدم فقط على متن القياسات ، ولكن الدكتور ليفر يعتقد أنه بالنظر إلى تكاليف النقل وتكاليف الوصول إلى الميناء ، فإنها يمكن أن محرك الأقراص إلى أداة النقل ، واغتنام هذه الفرصة لجمع بيانات عن الميثان تتحرك لمسافات طويلة . واستأجر الفريق على الفور سيارة مستأجرة مزودة بأجهزة ، وسافر على مدار الساعة تقريبا لمدة أسبوعين من سانتا باربرا ، كاليفورنيا ، متجها إلى كوكودري ، لويزيانا ، وسانت بطرسبرغ ، فلوريدا ، ثم عاد إلى جنوب كاليفورنيا . على الرغم من أن القياسات المتنقلة أصبحت أكثر وأكثر شعبية ، ونحن نعلم أن هذا الفريق هو فريق إضافة على الانترنت مكونات السيارة لتنفيذ القياسات الأرضية المتنقلة .

وكان الفريق قد ركب السيارة مع كروماتوجرافيا الغاز ( GC ) ، نظام تحديد المواقع ، منظم الطاقة ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة مع مودم الهاتف المحمول ، بيكارو محلل تدفق ، و 30 قدم مخصصة ميناء أخذ العينات يسمى " الصحافة الجوية " . أخذ عينات الهواء ميناء مصنوع من 4 بوصة ABS الأنابيب التي تبرز 10 أقدام أمام السيارة . التحدي الذي يواجه الفريق هو منع ع من الأرض و الجدار الاهتزاز . ولتحقيق ذلك ، حولت المجموعة منطقة النوم الكبيرة إلى مختبر مؤقت للكيمياء التحليلية ، وزودت الخزانة بأسطوانات الغاز ومضخات تفريغ . بعد الكثير من التجارب المتكررة ، استخدم الفريق نصف نفخ الهواء وسادة كبيرة و عدة طبقات من القماش للماء مليئة shutailong الرغوية البلاستيكية الحبيبية ، و " الدكتور شول " نوع هلام دعم الخشب الرقائقي على ع دعم الساق ، وبالتالي تحقيق العزلة الاهتزاز . لإنجاز المهمة ، استخدم فريق حبل مطاطي وحبل ربط معا .

مرة واحدة بدأت وتشغيلها ، يمكن للفريق الحصول على قياسات الميثان كل 50 ثانية من القيادة العامة ، في حين أن بيكارو محلل تدفق سجلات البيانات من غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء في 2 هرتز . طريقة القياس المستخدمة هي كما يلي : أولا ، استخدام أداة لتحديد خصائص الميثان ، من خلال الاعتراف البصرية الجيولوجية أو الخصائص البشرية ، وتحديد نقاط الاهتمام ( الميثان الساخنة ) . ثم ، باستخدام الرياح المحلية بيانات الأرصاد الجوية التي تم استرجاعها من موقع على شبكة الإنترنت ، محرك الأقراص في اتجاه زيادة تركيز غاز الميثان حتى المصدر هو العثور على تأكيد .

وخلال هذه العملية ، استطاع الفريق أن يواصل صقل نهجه وأن يتكيف بسرعة مع الظروف المتغيرة . على سبيل المثال : بعد اكتشاف أن السيارات هي مصدر دائم من غاز الميثان ، أنها ضبط الجدول الزمني معايرة وقياس حركة المرور في الليل عندما تنخفض . دانييل تلاحظ أيضا أن بيكارو متزامن قياس ثاني أكسيد الكربون يلعب دورا هاما في تحديد متى عوادم السيارات تلوث الهواء عن طريق أخذ العينات ، والتي غالبا ما تؤدي إلى تغييرات في الطريق . وبالمثل ، في محاولة لإجراء قياسات الخلفية في صحراء موهافي ، وجدوا أن الانبعاثات من أصغر المدن مع أقل من 10 منازل يمكن أن يسبب اضطرابات بيئية متكررة .

كما قاد سيارة أجرة دون الحاجة إلى التوقف في كثير من الأحيان إلى العثور على مكان لتناول الطعام ، واستخدام الحمام أو السكن ، الفريق يمكن أن يقال في رحلة 11 يوما لتحقيق القياس المستمر . في الواقع ، القياسات عادة ما تتوقف فقط عند معايرة ، وملء اسطوانات الغاز ، أو إصلاح مشاكل في الجهاز . وقد واجه الفريق نفاد الاسطوانات عندما كان في مناطق نائية ، ولكنه كان محظوظا بتجنب التأخير الطويل . وجاءت المساعدة من فرع شركة إيرغاس في لويزيانا ، الذي غيّر مسار شحنة معايرة من الغاز كانت متجهة أصلا إلى كاليفورنيا ، مما مكّن الفريق من مواصلة عمليات المسح . خلال الرحلة بأكملها ، العديد من الباحثين في جنوب كاليفورنيا وحدها سجلت أكثر من 6000 ع القياسات أكثر من 40 ساعة 2 هيرتز بيكارو البيانات . ومع ذلك ، فإن قيمة الرحلة لا تكمن فقط في كمية البيانات التي تم جمعها . وتغطي مجموعة البيانات مجموعة متنوعة من مصادر الميثان ، بما في ذلك المصادر البشرية التي يمكن التنبؤ بها مثل المصافي والمدن ، فضلا عن المصادر الطبيعية مثل الأراضي الرطبة .

ومن المدهش أن مصدر الميثان تقاس هذه الرحلة هو مصدر طبيعي . وبينما كان من المتوقع أن تكون هناك إشارات واضحة من غاز الميثان عندما سافر الفريق إلى حفرة قطران لابوريا ، فإن الانبعاثات الجيولوجية لغاز الميثان المنبعثة من الحفرة والمناطق المحيطة بها كانت أكبر بكثير مما كان متوقعا . ووفقا للبيانات التي تم جمعها ، وهذا يمكن أن تمثل ربع مجموع مقاطعة لوس انجليس . النقاط الرئيسية في تقارير أخرى تشمل قياسات الغلاف الجوي الرأسي لمحات من حوض لوس أنجلوس التي تم الحصول عليها أثناء القيادة عبر جبال سان برناردينو . و كثافة الانبعاثات المقدرة من خلال الضباب الدخاني ثلاث مرات خلال حرائق الغابات الجبلية القريبة في لويزيانا .

" معظم الناس سوف تختار الحدائق الوطنية عندما يسافرون على الطرق السريعة ، ونحن السفر من خلال المناطق النائية الصناعية في الولايات المتحدة ، وهذا هو رائع جدا " ، وقال الدكتور leifer ، مشيرا إلى تجربة " . يجب أن نركز اهتمامنا على التضاريس ، والرياح ، وتفاصيل الأحداث بالمقارنة مع الطرق العادية السفر . هذه التجربة تسمح لنا أن ننظر إلى شيء من منظور جديد تماما أن معظم الناس عادة لا أعتقد " .

وقد ساهم الفريق في نتائج البحوث التي نشرت في مجلة البيئة في الغلاف الجوي . وسيقومون ، في الجزء الثاني من عرضهم الخاص المزمع تقديمه ، بمقارنة نتائج أبحاثهم وبياناتهم الساتلية ( مطياف امتصاص الصور الممسوحة ضوئيا لرسم خرائط الغلاف الجوي وسواتل رصد غازات الدفيئة ) . الرحلة كانت ناجحة جدا ، وكان الفريق قد خطط للسفر إلى دلتا ماكينزي في القطب الشمالي في كندا في الصيف ، وربما آخر عبر قسم الميثان القاري في أمريكا الشمالية في الخريف .

كما وكيل بيكارو في الصين ، ونحن سوف نبذل قصارى جهدنا لتوفير ممتازة قبل البيع والاستشارات وخدمات الدعم التقني ، وتقديم المشورة للعملاء .حلول لمعالجة نقاط الألم للعملاء .

مرحبا بكم في الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات حول تطبيق الصناعة .