El monitoreo de gases de efecto invernadero es la medición directa de las emisiones y niveles de gases de efecto invernadero . Existen varios métodos diferentes para medir las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera , incluidos 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, como por ejemplo mediante el Observatorio Orbital de 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 que mide primero el volumen, la temperatura y la presión de una cantidad particular de aire seco. La muestra de aire se seca pasándola por múltiples trampas de hielo seco y luego se recoge 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 medible por volumen. [1] La ley de los gases ideales tiene una precisión del 0,3 % en estas condiciones de presión.
Los analizadores infrarrojos se utilizaron en el Observatorio Mauna Loa y en la Institución Scripps de Oceanografía entre 1958 y 2006. Los analizadores IR 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 brillante 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 más radiación que pasa a través de la celda de referencia llegue al detector que la radiación que pasa a través de la celda de muestra. Los datos se recopilan en un registrador de banda. La concentración de dióxido de carbono en la muestra se cuantifica calibrando con un gas estándar de contenido conocido de dióxido de carbono . [1]
La titulación es otro método de medición del dióxido de carbono atmosférico que fue utilizado por primera vez por un grupo escandinavo en 15 estaciones terrestres diferentes. Comenzaron pasando una muestra de aire de 100,0 ml a través de una solución de hidróxido de bario que contenía un indicador de cresolftaleína . [1]
El lidar de absorción diferencial infrarroja con resolución de rango (DIAL) es un medio para medir las emisiones de metano de varias fuentes, incluidos los 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 es una de las especies de hidrocarburos gaseosos de mayor impacto . [2]
El óxido nitroso es uno de los gases antropogénicos más importantes que 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 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 Espectrómetro de Transformada de Fourier del Experimento de Química Atmosférica ( ACE-FTS ) es una herramienta que se utiliza para medir las concentraciones de óxido nitroso en la troposfera superior e inferior . Este instrumento, que está conectado 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 agotamiento futuro del ozono en la estratosfera superior al comparar las diferentes formas en que se libera óxido nitroso a la atmósfera. [3]
El Observatorio Orbital de Carbono (OCO) fue lanzado por primera vez en febrero de 2009, pero se perdió debido a un fallo en el lanzamiento. [4] El satélite fue lanzado nuevamente en 2014, esta vez llamado Observatorio Orbital de Carbono-2 , con una vida útil estimada de unos 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 pueden usarse para modelos atmosféricos globales y permitirán a los científicos localizar fuentes de carbono cuando sus datos se emparejen 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 propósitos a corto y largo plazo con el fin de detectar cambios a lo largo del tiempo. [6] Los objetivos de este satélite , lanzado en enero de 2009, son monitorear 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 de Infraestructura de Investigación Europea (ERIC) . [7] La principal tarea de ICOS es establecer una Infraestructura de Investigación del Sistema Integrado de Observación del Carbono (ICOS RI) que facilite la investigación sobre las emisiones de gases de efecto invernadero , los sumideros 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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