Messung von Aerosolen，Die bei der verbrennung von Biomasse Freigesetzt Werden

Autor:Justin Fisher

Von Juni bis Oktober verursacht das Abbrennen landwirtschaftlicher Felder im Süden Afrikas Rauch, der über den Südostatlantik bis insmehr als 7.200 Kilometerentfernte Brasilien zieht. Mithilfe von Mikropuls-LiDAR (MPL) und anderen Instrumenten haben Forscher der vom US-Energieministerium betriebenen Station zur Messung atmosphärischer Strahlung (Atmospheric Radiation Measurement – ARM) auf der abgelegenen Insel Ascension16 Monate Lang Daten Gesammelt，Um Zu Verstehen，Wie Sich Diese Schwebeteilchen Auf Das Klima Auswirken。

Klimamodelle erfordern bessere Daten

Die verbrennung von Biomasse（VB）Erzeugt气溶石，在大气中死亡。Eine Erhebliche Menge Dieser Schwebstoffe Besteht ausruß和Anderen Kohlehaltigen Aerosolen，Die Licht Licht Approrbieren und Die DieAltifeRaptionäreErwärmen。Handelt Es Sich bei der darunter liegendenOberflächeJedoch um Einen Dunklen Ozean，Reflektieren Die Partikel Das Licht Licht undKühlenDadurchDieAltershäre。Die Wissenschaftler benötigen genaue Messungenaller Arten von Aerosolen in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre,um die Bewegungen und langfristigen Auswirkungen des Rauchs zu untersuchen。

Zum Jetzigen Zeitpunkt Wird Die Vertikale Ausbreitung durch Durch Durch Dies vb Erzeugten Aerosolschichten，Die Weit Fort von Ihrem Ursprung Transportiert Werden，位于Den globalen Klimenen Klimen klimen klimalamodellen mangelhaft Abgebildet。Zur verbesserung der模型帽子手臂eines seiner mobilen meslaborsfüriadieMastionäreim rahmen des Programmssmentsmesms layslantic simk烟与云（LASIC）von Juni 2016 bis oktober 2017 Auf der Insel insel insel insel insel ass assenca. 1.600 Kilometervor der westafrikanischen Küste, stationiert. An diesem Standort erfassten die Forscher Messungen zahlreicher Instrumente, um einen umfassenden Datensatz für zwei VB-Saisonen zusammenzustellen.

Mikropuls-LiDAR in der LASIC-Forschung

Die mobile ARM-Einrichtung auf Ascension Island

ARM rief das LASIC-Programm ins Leben, um Daten darüber zu sammeln, wie sich die Eigenschaften des Rauchs (d. h. seine Fähigkeit zur Absorption von Kurzwellenstrahlung) beim Zurücklegen langer Wege in der Atmosphäre verändern, und wie sich der Rauch auf Wolken auswirkt.Während Aerosolflächenmessungen mit verschiedenen Instrumenten möglich waren, wurden zur Untersuchung der vertikalen Struktur und der monatlichen und jahreszeitlichen Abweichungen der VB-Aerosolschichten, die auf die abgelegene Insel gelangen, Profilerstellungssysteme benötigt.

„Eine der MPL-Funktionen, die für LASIC entscheidend ist, ist seine Fähigkeit zur Doppelpolarisation, welche die Unterscheidung zwischen Schichten aus Rauch-, Staub- und Meersalzpartikeln über Ascension erlaubt“, erklärt Paytsar Muradyan vom Argonne National Laboratory.„Außerdem sind die mobilen ARMLaboratorien häufig in entlegenen Weltgegenden im Einsatz, und MPL kann unbeaufsichtigt kontinuierliche Beobachtungen von Wolken und Aerosolen vornehmen.”

AuslöschungsProfilevon Einem标签Mpl-Beobachtungen（15.08.2018）Zeigen Eine SinkendeRauchschichtüber21Stunden vonungefähr2,8 km um um 00 um 00 um 00 uhr bisungefähr1,8 km um um 00 um 00 um 00,8 km um um um um um 21 uhr。

Während des gesamten LASIC-Programms wurden rohe MPL-Messungen bestehend aus Profilen rückgestreuter Signale von Partikeln in der Atmosphäre durchgeführt. Das ARM Data Center (ADC) zeichnete stündlich Rohdaten zusammen mit den MPL-Korrekturen auf, und zur Validierung der Ergebnisse wurden standardisierte NetCDF-Dateien archiviert.

Die Auswertung der monatlichen Abweichungen der Abbauprofile bietet erste Einblicke in die Entwicklung der vertikalen Aerosolstruktur vor und während der VB-Saison und die Höhe der über Ascension schwebenden Rauchschichten. Während der Zeit (Juni bis Oktober), in der im Süden Afrikas Felder abgebrannt werden, sind hohe Aerosolkonzentrationen, die sich auf den Energiehaushalt der Erde und die Eigenschaften der Wolken auswirken, an der Tagesordnung.

Die MPL-Daten zeigen, dass sich die Rauchschicht am Beginn der Abbrennsaison im Juli vor allemüber Wolken der Grenzschicht in Höhen zwischen 1,5 und 3 Kilometern befindet, aberbis September auf 4 Kilometer ansteigt。das vorhandensein von von vb-rauchschichtentefälltmit den spitzenkonzentrationen vonschwarzemruß（> 1.000纳米图/kubikmeter）Zusammen，Die auf de oferoberflächeGemessenwerden。DasLässtden Schluss Zu，Dass Diese Aerosole Stark Apporbierend Wirken，Weil IhreRückwärtstrajektoriennahelegen Nahelegen，Dass Sie von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von von kontinentalen vb-regionen ausgehen。

„Die während des LASIC-Programms gesammelten Daten verbessern unser Verständnis von der Vertikalverteilung und Strahlungswirkung der Aerosole“，ErläutertDie Leitende Lasic-Forscherin Paquita Zuidema。“DadurchKönnenwil genauere langfristige klimavorhersagen treffen und nachhaltigelösungenfürengie-und umweltprobleme entwickeln。

Intensivierung der大气层

Rauch umhüllt die erste mobile ARM-Einrichtung an einem trüben Tag auf Ascension Island im Südatlantik.

Mpl-InsprumenteunterstütunWissenschaftler，气象学和LuftgüternantWortlichebeiderüberwachungvon erosolen，um so Ein tiefergehendesverständnisfürdie die die struktur unserer unserer unserer sirterer zu zu geewinnennen。Die Hohe Reichweite和SignalqualitätvonMplErhöhtDie effizienz和genauigkeit des des datenerfassungsprozesses和dient and dient so verbesserung der der verbesserung der；Ursprünglichvon Sigma SpacefürDie Nasa Entwickelt，IST Die Mpl-Technologie Nun Teil Teil des Produktportfolios vonbob体育报道 Hexagon。Mithilfe von Augensicheren Lasern，Präzionsphotonenzählern和Intellierter datenauswertung liefert mpl derzeit dieZuverlässigstenInformationen in Diesem Bereich中的信息。