Problemas de sensor con mediciones de flujo de CO2 basadas en barcos: lecturas demasiado altas, afectadas por la humedad: ¿vatios con eso?

De un Centro Nacional de Oceanografía, Southampton (NOCS) presione soltar

Medición de dióxido de carbono sobre el océano

Se necesitan mediciones confiables del flujo de dióxido de carbono aire-mar, un importante gas de efecto invernadero, para comprender mejor el impacto de las interacciones océano-atmósfera en el clima. Un nuevo método desarrollado por investigadores del Centro Nacional de Oceanografía de Southampton (NOCS) en colaboración con colegas del Centro Bjerknes para la Investigación del Clima (Bergen, Noruega) promete facilitar considerablemente esta tarea.

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El barco meteorológico noruego Polarfront

Los sensores de gas infrarrojos miden el dióxido de carbono en función de sus espectros de absorción característicos y se utilizan para evaluar el flujo aire-mar del gas. Los llamados sensores de trayectoria cerrada preacondicionan el aire antes de realizar las mediciones, mientras que los sensores de trayectoria abierta se pueden usar para medir el aire. en el lugar.

Una ventaja de usar sensores de trayectoria abierta en el mar es que las mediciones del viento se pueden tomar al mismo tiempo en el mismo lugar. Además, debido a que son pequeños y no usan mucha energía, pueden usarse en boyas.

“Los sensores de trayectoria abierta tienen el gran potencial de aumentar nuestra comprensión de la variabilidad de los flujos de dióxido de carbono aire-mar”, dijo John Prytherch de NOCS.

Sin embargo, una preocupación de larga data ha sido que los valores de los sensores de camino abierto no coinciden con los de los sensores de camino cerrado o con las mediciones realizadas con otras técnicas.

«Otros científicos se han mostrado escépticos sobre la fiabilidad de las mediciones de flujo de dióxido de carbono tomadas en el mar utilizando sensores de camino abierto», dice Prytherch: «Sin embargo, ahora creemos que entendemos el motivo de la discrepancia y que podemos corregirla».

El problema resulta ser que los sensores son sensibles a la humedad, lo que significa que las fluctuaciones en la cantidad de vapor de agua en la muestra de aire distorsionan las mediciones de dióxido de carbono. Esto probablemente se deba a partículas de sal en la lente del sensor que absorben agua.

Habiendo identificado el problema, Prytherch y sus colegas desarrollaron y probaron rigurosamente un método novedoso para corregir los datos de la sensibilidad cruzada a la humedad.

Los datos se recopilaron a bordo del barco meteorológico noruego. frente polar, equipado con una batería de instrumentos para medir la velocidad del viento, la humedad y el dióxido de carbono. Incluso el movimiento de la nave fue monitoreado.

Los investigadores notaron que los flujos de dióxido de carbono calculados a partir de datos de sensores de trayectoria abierta eran claramente demasiado altos y se veían afectados por la humedad. También fueron muy variables, lo que sugiere que el efecto es causado por la sal en la óptica, que se acumula antes de ser lavada por la lluvia. De hecho, los investigadores pudieron imitar este efecto en el laboratorio.

Sin embargo, después de la corrección usando su método recientemente desarrollado, los flujos de dióxido de carbono calculados estaban en línea con estudios previos que usaron diferentes sensores o técnicas.

«Este sólido método abre el camino para el uso generalizado de sensores de trayectoria abierta para la estimación del flujo de dióxido de carbono aire-mar», dijo la Dra. Margaret Yelland de NOCS: «Esto aumentará en gran medida la información disponible sobre la transferencia de dióxido de carbono entre el aire y el mar». mar: información crucial para comprender cómo la interacción entre los océanos y la atmósfera afecta el clima”.

El trabajo fue apoyado por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido y es parte del proyecto SOLAS del Reino Unido HiWASE (High Wind Air-Sea Exchanges).

Los investigadores son John Prytherch, Margaret Yelland, Robin Pascal y Bengamin Moat (NOCS), e Ingunn Skjelvan y Craig Neill (Bjerknes Center for Climate Research, Bergen, Noruega).

Pritherch, J., y otros. Mediciones directas del flujo de CO2 sobre el océano: desarrollo de un método novedoso. Geofísico. Res. Letón. (publicado en línea, 2010) doi:10.1029/2009GL041482.

www.agu.org/journals/pip/gl/2009GL041482-pip.pdf

www.noc.soton.ac.uk/ooc/CRUISES/HiWASE/

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