El monitoreo de gases de efecto invernadero es la medición directa de las emisiones y los niveles de gases de efecto invernadero . Existen varios métodos diferentes para medir las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera , incluido el análisis infrarrojo y la manometría . El metano y el óxido nitroso se miden con otros instrumentos. Los gases de efecto invernadero se miden desde el espacio , por ejemplo mediante el Observatorio Orbital del Carbono y redes de estaciones terrestres como el Sistema Integrado de Observación del Carbono .
La manometría es una herramienta de medición clave para el dióxido de carbono atmosférico midiendo primero el volumen, la temperatura y la presión de una cantidad particular de aire seco. La muestra de aire se seca pasándola a través de múltiples trampas de hielo seco y luego recogiéndola en un recipiente de cinco litros. La temperatura se toma mediante un termómetro y la presión se calcula mediante manometría . Luego, se agrega nitrógeno líquido , lo que hace que el dióxido de carbono se condense y se vuelva mensurable en volumen. [1] La ley de los gases ideales tiene una precisión del 0,3% en estas condiciones de presión.
Se utilizaron analizadores de infrarrojos en el Observatorio de Mauna Loa y en el Instituto de Oceanografía Scripps entre 1958 y 2006. Los analizadores de infrarrojos funcionan bombeando una muestra desconocida de aire seco a través de una celda de 40 cm de largo. Una celda de referencia contiene aire seco libre de dióxido de carbono . [1] Un filamento de nicromo incandescente irradia radiación IR de banda ancha que se divide en dos haces y pasa a través de las celdas de gas. El dióxido de carbono absorbe parte de la radiación , lo que permite que llegue al detector más radiación que pasa a través de la celda de referencia que la radiación que pasa a través de la celda de muestra. Los datos se recogen en un registrador gráfico de tira. La concentración de dióxido de carbono en la muestra se cuantifica calibrando con un gas estándar de contenido de dióxido de carbono conocido . [1]
La valorimetría es otro método para medir el dióxido de carbono atmosférico que fue utilizado por primera vez por un grupo escandinavo en 15 estaciones terrestres diferentes. Comenzaron a pasar una muestra de aire de 100,0 ml a través de una solución de hidróxido de bario que contenía indicador de cresolftaleína . [1]
El lidar de absorción diferencial infrarroja de resolución de rango (DIAL) es un medio para medir las emisiones de metano de diversas fuentes, incluidos vertederos activos y cerrados. [2] El DIAL realiza escaneos verticales sobre las fuentes de metano y luego separa espacialmente los escaneos para medir con precisión las emisiones de metano de fuentes individuales. Medir las emisiones de metano es un aspecto crucial de la investigación sobre el cambio climático , ya que el metano se encuentra entre las especies de hidrocarburos gaseosos de mayor impacto . [2]
El óxido nitroso es uno de los gases antropogénicos que más destruyen la capa de ozono en la atmósfera. [3] Se libera a la atmósfera principalmente a través de fuentes naturales como el suelo y las rocas, así como a través de procesos antropogénicos como la agricultura. El óxido nitroso atmosférico también se crea en la atmósfera como producto de una reacción entre el nitrógeno y el ozono excitado electrónicamente en la termosfera inferior .
El experimento de química atmosférica-espectrómetro de transformada de Fourier ( ACE-FTS ) es una herramienta utilizada para medir las concentraciones de óxido nitroso en la troposfera superior a inferior . Este instrumento, acoplado al satélite canadiense SCISAT , ha demostrado que el óxido nitroso está presente en toda la atmósfera durante todas las estaciones, principalmente debido a la precipitación de partículas energéticas. [3] Las mediciones tomadas por el instrumento muestran que diferentes reacciones crean óxido nitroso en la termosfera inferior que en la mesosfera media y superior . El ACE-FTS es un recurso crucial para predecir el futuro agotamiento del ozono en la estratosfera superior comparando las diferentes formas en que se libera óxido nitroso a la atmósfera. [3]
El Observatorio Orbital de Carbono (OCO) se lanzó por primera vez en febrero de 2009, pero se perdió debido a un fallo en el lanzamiento. [4] El satélite se lanzó nuevamente en 2014, esta vez llamado Observatorio Orbital de Carbono-2 , con una vida útil estimada de aproximadamente dos años. El aparato utiliza espectrómetros para tomar 24 mediciones de concentración de dióxido de carbono por segundo de la atmósfera terrestre . [5] Las mediciones tomadas por OCO-2 se pueden utilizar para modelos atmosféricos globales y permitirán a los científicos localizar fuentes de carbono cuando sus datos se combinen con patrones de viento . El Observatorio Orbital de Carbono-3 opera desde la Estación Espacial Internacional (ISS). [4]
Las observaciones satelitales proporcionan lecturas precisas de las concentraciones de dióxido de carbono y gas metano para fines a corto y largo plazo con el fin de detectar cambios a lo largo del tiempo. [6] El objetivo de este satélite , lanzado en enero de 2009, es controlar tanto el dióxido de carbono como el gas metano en la atmósfera e identificar sus fuentes. [6] GOSat es un proyecto de tres entidades principales: la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), el Ministerio de Medio Ambiente (MOE) y el Instituto Nacional de Estudios Ambientales (NIES). [6]
El Sistema Integrado de Observación del Carbono se estableció en octubre de 2015 en Helsinki, Finlandia, como un Consorcio Europeo de Infraestructuras de Investigación (ERIC) . [7] La tarea principal de ICOS es establecer una Infraestructura de Investigación del Sistema Integrado de Observación del Carbono (ICOS RI) que facilite la investigación sobre las emisiones y sumideros de gases de efecto invernadero y sus causas. El ICOS ERIC se esfuerza por vincular su propia investigación con otras investigaciones sobre emisiones de gases de efecto invernadero para producir productos de datos coherentes y promover la educación y la innovación . [7]
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