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        温室气体传感器用于进行精确监测气候变化

        时间:2019-02-20 09:16:03来源:不详 作者:admin 点击:
        无论怀疑论者怎么说科学界都认为我们的气候正在发生变化要测量和量化这一变化需要对基础指标和生命体征进行精确监测为我们提供准确的数据以便预测将要发生的事情

        无论怀疑论者怎么说科学界都认为我们的气候正在发生变化要测量和量化这一变化需要对基础指标和生命体征进行精确监测为我们提供准确的数据以便预测将要发生的事情

        本文着眼于可以使用和将要使用的传感器技术衡量和报告发生的微妙而不是微妙气候变化这包括用于测量实时条件的系统以及用于跟踪预示长期趋势的缓慢移动指标的系统

        CO2分析

        大气中的热量捕获CO2水平与全球平均值之间的相关性温度已有很好的记录可追溯到80万年前的冰芯样品使?#33455;?#20154;员能够测量冰冻时溶解在冰中的二氧化碳的相对量以表明当时大气中有多少气体科学家指出与树木的环一样层状冰的厚度和测量的相对CO2量可用于确定平均温度但是二氧化碳水平变化与温度变化之间存在时滞 历史地质数据图1显示了二氧化碳含量相对较高的异常时期而温度在统计?#31995;?#20110;预期但已知轨道模式太阳黑子周期相对冰川表面积火山活动和其他?#22909;?#21453;馈因素影响了这些数据

        温室气体传感器用于进行精确监测气候变化

        图1历史地质数据显示半周期变化在二氧化碳水平但目前我们检测到大气中的水平比以往更高

        从1950年到现在的二氧化碳水平来看很明显二氧化碳水平显着高于以往我们强烈怀疑我们生活在全球之前的滞后时间的宽限期温度开始飙升

        传感器解决方案

        这意味着用于实时测量CO2水平的传感器对于确定当前水平和预测这种温室气体对温度即将产生的影响至关重要虽然可以使用光谱和射?#23548;?#26415;从轨道卫星进行测量但是特定位置的地面和大气传感器对于帮助积累可以?#33455;?#30340;数据库非常有用在每天都会影响健康的大城市中尤其如此

        非常适合这些任务的二氧化碳传感器是Seeed Technologies的Grove 101020067它是一?#25351;?#28789;敏度高分辨率1 ppm分辨率0-2000 ppm范围设备使用非色散红外技术通过不同的湿度水平相对湿度从0到90测量空气中的二氧化碳含量集成温度传感器?#24066;Grove传感器补偿温度变化简单的UART输出?#36127;?#21487;以与任何基于微控制器的系统连接

        其他竞争解决方案也值?#27599;?#34385;用于此应用例如Amphenol T6713气体传感器也提供0-2000 ppm范围并使用I 2 C串行接口代替UART图2来自Amphenol的相应T6713-EVAL?#20934;?#20063;可以用于快速和低风险测试该技术

        温室气体传感器用于进行精确监测气候变化

        图2此紧凑型表面贴装的CO2传感器在-10°至+ 60°C的温?#30830;?#22260;内具有+/- 2的精度是测量大气CO2浓度的理想的低重量小尺寸解决方案

        甲烷更大的罪魁祸首

        甲烷是导致全球变暖的第二大流行气体在我们的有生之年大约60释放到大气中的甲烷来自人类活动例如基于化石燃料的设施农业废物管理等的泄漏图3

        温室气体传感器用于进行精确监测气候变化

        图3甲烷由各种来源排放而二氧化碳占所有人类贡献的温室气体的82甲烷含量为9科学家们认为从全球变暖的角度来看这一贡献要差100倍

        虽然整体百分比?#31995;ͣ?#20294;甲烷在大气中的热量比在5年内超过二氧化碳的热量多100倍 20年期间它可以捕获72倍的热量好消息是甲烷的半衰期比二氧化碳短甲烷为7年二氧化碳为19至49年合理平均值为31年估计高达90年 2

        虽然一些?#26174;?#30340;?#33455;?#20542;向于得出人造甲烷水平总体下降的结论但最近的检查显示有争议的压裂技术水力压裂或“压裂”的过度渗漏是钻井和注入流体的过程为了使页?#24050;?#30707;破裂并释放天然气高压地面可能释放出更多的甲烷 - 因为天然气主要是甲烷 - 进入大气层

        此外观测结果显示甲烷释放量在世界各地的海洋中发生 3

        这意味着如果我们要有机会监测和控制甲烷是我们战略的必要组成部分应对全球气候变化与二氧化碳监测一样需要陆地和天基传感器技术来发现和消除尽可能多的甲烷释放源

        这里的好消息是已建立的基于传感器的技术以及新的MEMs传感器技术正在产生可用的解决方案?#24066;?#22823;量部署传感器阵列以准确收集必要的数据

        随时可用的基于加热器的传感器如Parallax 605-00008根据使用锡的气体浓度提供电阻变化三氧化铝管中的二氧化硅层图4必须监控温度和湿度并将其作为传感算法的一部分应用以更准确地识别气体水平并使此类传感器?#34892;?#24037;作但一旦设计该解决方案可提供快速响应时间高灵敏度并使用相对简单的界面电路

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