Nature Climate Change：新型相机可实现甲烷的量化和可视化

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	Nature Climate Change：新型相机可实现甲烷的量化和可视化
	刘燕飞
	2016
所属快报	气候变化快报
出版年	2016
期	1
语种	中文
领域	气候变化
栏目	前沿研究动态
中文关键词	新型相机 ; 甲烷 ; 可视化
中文摘要	2015年11月30日，《自然·气候变化》（Nature Climate Change）发表题为《甲烷排放的可视化》（Making Methane Visible）的文章显示，最新问世的甲烷相机实现了甲烷分布的量化和可视化，预期将在监控甲烷排放源和汇的过程中发挥重要作用。
情报分析_信息发布时间	2015年11月1日
情报分析_信息来源性质	期刊
情报分析_信息来源期刊	《自然·气候变化》（Nature Climate Change）
情报分析_信息来源机构	瑞典林雪平大学（Linköping University）和斯德哥尔摩大学（Stockholm University）
情报分析_机构类别	大学
情报分析_信息来源国家	瑞典
情报分析_信息类别	前沿研究动态
情报分析_研究主题	新型相机
情报分析_研究内容	甲烷（CH4）是重要的温室气体，也是沼气和天然气的重要组成成分。来自瑞典林雪平大学（Linköping University）和斯德哥尔摩大学（Stockholm University）的研究团队利用灵敏度高的高光谱红外线摄像机制作了可用于监控CH4排放源和汇的CH4相机。该创意相机的浓度分辨率为1.8 ppm，长度分辨率为1 m2，时间分辨率为0.25~2 min/m3。研究人员使用这一创意相机远程定量检测了湖泊、畜牧养殖场、燃烧过程和污水沉积过程中的CH4排放，录制了CH4气流运动的影像。检测结果表明，在室外CH4的释放速度为45 ml/s，空气温度为5~15 ℃，拍摄距离为50 m，风速为0.1~0.3 m/s的环境条件下，CH4相机的高频图像显示CH4通量为102.9±5.8 g/h；在室内CH4释放速度为10ml/s，风速为0.8~2.7 m/s条件下，CH4通量则为25.3±2.8g/h。上述数据与相同系统下的独立测量结果（Independent Measurements for the Same System，IMSS）相差不大。在高时间分辨率下，CH4相机记录了18头奶牛饲养场中CH4的流动轨迹，在CH4羽状物流速为1.02 m/s的条件下，CH4相机显示CH4通量为160±5 g/h，相当于每头奶牛的CH4排放量为77.8±2.1 kg/yr，这和文献中报道的每头奶牛的CH4排放量在67.5~98.6 kg·yr-1相吻合。以寒冷天气为背景，从183 m外拍摄垃圾焚烧厂的排气烟囱，在羽状物的垂直流速为2.50 m/s的条件下，CH4相机显示烟囱横截面的CH4通量为696±38 g/h。之前的文献研究认为，焚烧或工业燃烧过程产生的CH4通量常被忽略，这和本研究结果相悖。传统的方法很难取得如此精确的通量测量结果，因此，这是对CH4通量评估的突破。在污泥沉积区拍摄时，在测定点位的温度和背景值温差为1~2 ℃，污泥沉积区的CH4浓度为2~10 ppm，平均风速为1.7 m/s条件下，CH4相机显示CH4的平均排放量为102 mg/m2·h。污泥的CH4通量因污泥处理方式、污泥形成时间和环境湿度的不同存在差异。以上结果表明，CH4水平能够可视化和量化，不同排放源和不同条件下的结果存在差异，且CH4分布具有高空间变异性。CH4相机不受空气流动的干扰，实现了远程精确监测CH4浓度的变化，为CH4浓度梯度成像和高分辨率的地面CH4测量提供了新思路，也填补了自然和人为CH4排放源和汇的图像研究空白。
原文题名	Making Methane Visible
原文链接	查看原文
文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/179529
专题	气候变化
推荐引用方式 GB/T 7714	刘燕飞. Nature Climate Change：新型相机可实现甲烷的量化和可视化. 2016.

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