17:36 2022-06-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii măsoară vaporii de apă atmosferici folosind spectroscopie în aer liber
_ Cercetătorii măsoară vaporii de apă atmosferici folosind spectroscopie în aer liber
Cercetătorii au arătat că un nou spectrometru cu infraroșu mediu poate măsura cu precizie rapoartele diferitelor forme de apă – cunoscute sub numele de izotopologi – în vaporii de apă atmosferici prin aer liber în puțin peste 15 minute. Rapoartele izotopologice, care pot fi afectate de evaporarea apei de pe uscat și de transpirația plantelor, sunt folosite pentru a dezvolta modele de schimbări climatice și pentru a înțelege modul în care apa este transportată la nivel global în atmosferă.
„Detecția pe cale deschisă folosind pieptenii cu frecvență dublă pot face detectarea izotopologică a vaporilor de apă atmosferici mai simplă și mai ușor de aplicat în medii îndepărtate. O rețea mai largă de măsurători izotopologice va contribui la îmbunătățirea modelării numerice a vremii. Căile lungi ale fasciculului care pot fi realizate folosind tehnica dual-comb vor permite studii rezolvate spațial ale Transportul vaporilor de apă peste ecosistemele naturale, precum și pe cele create de om (de exemplu, ferme)”, a explicat cercetătorul Daniel Herman, Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST). „Măsurătorile viitoare pe coloană verticală folosind piepteni ar putea îmbunătăți, de asemenea, procedurile de calibrare pentru măsurarea izotopologică folosind sateliți. În plus, detectarea vaporilor de apă cu piepteni duali poate completa și alte aplicații emergente de calitate a aerului ale spectroscopiei în infraroșu mediu în bandă largă.”
Daniel Herman de la NIST va prezenta noile descoperiri la Congresul Optica Imaging and Applied Optics, 11-15 iulie 2022. Discuția lui Herman este programată pentru 11 iulie 2022, la 11:45 PDT.
Astăzi, oamenii de știință se bazează pe rețelele de senzori punctiali pentru a analiza izotopologii din vaporii de apă atmosferici. Deși aceste rețele se extind, ele necesită o calibrare atentă pentru a menține precizia în timp și între site-uri. Detectarea vaporilor de apă pe o cale în aer liber poate elimina necesitatea calibrării și poate facilita capturarea evaporării la scară mare deasupra rezervoarelor sau peste bazine hidrografice întregi.
Cu toate acestea, detectarea cu precizie a mai multor izotopologi ai vaporilor de apă în aer. necesită un spectrometru cu infraroșu mediu cu rezoluție spectrală ridicată, precizie ridicată și rate de măsurare rapide. Pentru a realiza acest lucru, Herman și colegii au dezvoltat un nou spectrometru cu infraroșu mediu cu două pieptene (DCS) cu cale deschisă, care utilizează impulsuri laser de femtosecundă în infraroșu apropiat și ghiduri de undă special concepute pentru a crea impulsuri de bandă largă în infraroșu mediu într-un pachet compact.
Cercetătorii au testat noul instrument folosindu-l pentru a efectua măsurători pe o cale de 760 de metri la Observatorul Atmosferic Platteville din Colorado. Ei au descoperit că instrumentul ar putea funcționa în câmp săptămâni întregi, fără a necesita intervenție. Acest lucru le-a permis să obțină câteva luni de date într-o varietate de condiții meteorologice și temperaturi.
Măsurătorile obținute folosind DCS s-au corelat bine cu cele obținute folosind o rețea de senzori punctiform, arătând potențialul pentru DCS pe cale deschisă. în caracterizarea vaporilor de apă atmosferici.
Herman adaugă că „pentru a extinde rețelele de măsurare izotopologice, lucrăm la îmbunătățirea acurateței tehnicii noastre prin analizarea sistematicii în configurația de detecție. Sensibilitatea tehnicii poate fi îmbunătățit prin utilizarea pieptenilor de putere mai mare pentru a permite trasee mai lungi. De asemenea, tehnologia de detectare echilibrată va fi implementată în viitor pentru a reduce zgomotul tehnic."
Comentarii:
Adauga Comentariu