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监测大气量化污染物机器人也是环保能手

监测大气量化污染物机器人也是环保能手

本文摘要:田野机器人和用上基于平面的遥测传感器可以通过观测地球和大气层来监测影响气候变化的气体。这款享有三个大轮子,会陷于泥土里的FieldFlux机器人可以将用摆放在它的大臂上的采样器,监测土壤中少量的一氧化二氮(NO)含量,已完成监测环境污染的工作。 了解土壤的监测 尽管人们更加熟知二氧化碳在气候变化中的影响,但只不过NO使全球气候变化的潜力比二氧化碳低300倍。 换句话说,一分子NO的毁坏能力与300分子的CO非常。

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田野机器人和用上基于平面的遥测传感器可以通过观测地球和大气层来监测影响气候变化的气体。这款享有三个大轮子,会陷于泥土里的FieldFlux机器人可以将用摆放在它的大臂上的采样器,监测土壤中少量的一氧化二氮(NO)含量,已完成监测环境污染的工作。  了解土壤的监测  尽管人们更加熟知二氧化碳在气候变化中的影响,但只不过NO使全球气候变化的潜力比二氧化碳低300倍。

换句话说,一分子NO的毁坏能力与300分子的CO非常。  来自挪威大学生命科学院的微生物生态学家LarsBakken教授说道:“对NO废气的分析有一个极大艰难在于,其数值不会因为时间和地点的有所不同而产生巨大变化。”目前,Bakken教授正在与挪威一家名为Adigo的公司合作,为NORA项目尝试寻找一个监测土壤中NO排放量的方法,并减少其废气。

  教授回应:“这也是我们为什么要做到田野机器人的原因。如果你想在一片试验田中分析NO的排放量,你必需在一块地上重复大大地测量。”  (图为FieldFlux机器人样机,图片来源:NORA)  用于田野机器人可以大大提高工作效率,一个本来必须27个小时手工检测的土地只必须1小时就能已完成测试。

这种方法在掌控NO方面十分最重要,因为它使得农民可以在适当时展开翻土工作。在土壤没较好地曝露在空气中时(比如下大雨或者土壤十分紧实时),一些土壤中的微生物(多数是细菌)就不会用于氮氧化物而不是氧化物来展开排便,从而产生NO。但是还有少量细菌可以展开NO的呼吸作用来吸取掉,因为它们有一种类似的酶——NO还原酶。

NORA项目的研究员们找到,这种酶不会因土壤的酸性过大或土壤中铜离子的严重不足而消失。  挪威大学生命学院的另一位教授,同时也是MarieSkodowska-CurieActions项目的合作者AsaFrostegard说:“我们探究了这些微生物的生物活动,研究它们产生NO的生化过程。结果表明,有所不同微生物之间的起到方式具有相当大差异。”  (图片来源:ADIGO)  这些研究结果也许可以协助农民通过转变土壤酸性或土壤铜离子的含量来增加NO污染。

这就意味著,我们可以在耕作中用于含有铁镁的岩石或矿物质来中和土壤酸性,而不是用于传统的会造成NO污染的马利亚石灰方法。  冲上云霄的观测  监测转入大气层的颗粒(取名为气溶胶)的工作也一样艰难。欧盟MarieSkodowska-CurieActions创立、德国科隆大学领导的ITaRS项目,正在用于飞行器配备的远程传感器融合地面测量技术来监测云层何时有可能构成降水。

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ITaRS项目中负责管理激光雷达和微波辐射计方面的专家MariaBarrera说道:“大气层模型中一个主要的不确定性在于大气层中云层和气溶胶质的相互作用方式。我们甚至不告诉云层构成的细节。”  云的构成必须颗粒,比如灰尘或水汽作为凝结核。

地面和空中监测技术精确度的提高为研究者获取了改版的数据,使得他们更佳地解读大气环境。比如,风暴的构成必须怎样的条件?是如何构成的?Barrera说道到:“我的测量方法可以应用于在天气预报的数据同化过程中。你获得大气状态的对系统,通过模型计算出来,就可以获得预测结果。

”  有了ITaRS项目发明者的这项技术,研究者们就可以问一些关于大气层事件的科学问题了。比如说,在什么湿度、压力、凝结核的条件下,云层可以构成降雨?在被动微波传感器和雷达技术的协助下,对这个问题的问显得更为科学了。  ITaRS项目获取的数据不仅需要阔强化我们对大气层不道德的解读,还可以协助我们增加气候预测模型中的不确定性,这使得我们需要更佳的解读气候变化的过程。


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