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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. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
Nature Climate Chang(35KB) | 快报文章 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 浏览 请求全文 |
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