Forskere sikrer højopløsningsmålinger for CO2-diplomati

MIPT-forskere har udviklet et heterodyne laserspektroradiometer med flere kanaler til fjernmåling af drivhusgasser. For nylig, antropologiske faktorers rolle i klimaforandringerne er blevet overført fra videnskab til økonomi og udenrigsanliggender.

Den 14. juli Europa-Kommissionen vedtog forslag, der sigter mod at nå de mål, der er aftalt i den europæiske klimalov. Senest i 2023, EU planlægger at indføre en CO2-pris på import af nogle produkter - en CO2-grænsejusteringsmekanisme. Teknologier, der tillader højopløsningsmålinger af drivhusgaskoncentration og distribution, er nødvendige for, at Rusland kan bestemme kulstofbalancen på makroregionalt niveau. Artiklen, der diskuterer spektroradiometeret, blev offentliggjort i Fjernmåling .

Ifølge FN-data, det sidste årti har været det varmeste nogensinde. EU implementerer aktivt en kulstoffattig økonomi. Medlemslandene forpligter sig til at sikre netto nul-emissioner inden midten af ​​dette århundrede. Rusland har også tilsluttet sig processen med at skifte til nye dekarboniserede produktionsformer. EU foreslår en grænsekulstofafgift fra år 2023. Rusland er den største kulbrinteeksportør i verden, og den besidder verdens største natur- og klimaressourcer.

Alexander Rodin, administrerende direktør for R&D Center for Environmental Monitoring ved MIPT, forklaret:"Vi er ganske godt bekendt med, hvor meget kulstof der udledes af industrivirksomheder. Den teknologiske kulstofforurening kan beregnes og estimeres ret præcist. absorptionen, eller, som eksperter siger, aflejringen af ​​kulstof fra forskellige naturlige landskaber er en ret dårligt undersøgt proces, da naturlige biokemiske kredsløb er mere komplicerede end hvad menneskeheden hidtil ejer."

Naturlandskaberne er meget forskellige, og, afhængig af placering, sæson og endda dagtimerne, de kan enten absorbere eller udsende kulstof. Disse usikkerheder afslører en potentiel sårbarhed i Ruslands evner til at beskytte sine nationale interesser. For eksempel, nogle internationale rapporter siger, at en skov i Finland er en kulstofdræn, og nøjagtig den samme skov i Karelen er allerede udleder. Spørgsmålet er, hvorfor? For at have en evidensbaseret forklaring, og en uvildig evaluering af den absorberende eller, på tur, udsende evne til forskellige naturlige miljøer, Rusland har et presserende behov for at øge den videnskabelige ekspertise på dette område.

Drivhusgasovervågning kræver høj nøjagtighed. Kun få typer udstyr kan overholde den. Forskere fra MIPT Applied Infrared Spectroscopy Lab har skabt en enhed med unikke egenskaber.

Rodin tilføjede:"Vores multikanals heterodyne spektroradiometer er et af tilfældene, hvor et lille hold formåede at komme foran det hidtil nåede verdensniveau. De nærmeste konkurrenter fra NASA halter bag os i denne udvikling i et par år. I dag er den spektrale opløsning af 10 ⁸ , med andre ord, hundrede millioner, i det nær-infrarøde (NIR) spektralområde, er uden fortilfælde."

Unikke egenskaber gør det muligt at måle koncentrationer af atmosfæriske urenheder, herunder drivhusgasser, med høj nøjagtighed. Indtil nu, MIPT Center for Miljøovervågning og Økologi har udviklet en feltversion af enheden. Nu, når Rusland skaber kulstofpolygoner, der er behov for sådant udstyr. Enheden er også interessant takket være nem vedligeholdelse og relativt lave omkostninger.

Rodin opsummerede:"Vi forhandler om dette emne, og jeg håber virkelig, at vores instrumenter og teknologier bliver brugt. I dag bør måleapparater have en meget høj opløsning. Alle de enheder, der bruges nu i dette felt, importeres, vores fremstilling producerer ikke noget lignende. Imidlertid, der er stadig lang vej fra en videnskabelig udvikling til en internationalt anerkendt enhed. Det er et meget seriøst arbejde, som vi har travlt med nu."

Rumversionen af ​​multikanal laser heterodyne spektroradiometer er også under udvikling. Udover at overvåge kuldioxid, den mest udbredte drivhusgas, det er vigtigt at måle troposfærisk metan og stratosfærisk vanddamp præcist. Enheden er i stand til samtidig at måle den vertikale profilering af CO ₂ , H ₂ Åh, CH ₄ og O ₂ , samt at udføre direkte Doppler-målinger af vindhastigheder i højdeområdet fra 5 til 50 km.

MIPT Applied Infrared Spectroscopy Lab har udviklet heterodyne spektrometre med ultrahøj opløsning næsten siden det blev oprettet i 2011. R&D Center for Environmental Monitoring, som omfatter tre laboratorier og en afdeling, udvikler integrerede software- og hardwareovervågningssystemer i Ruslands ministerium for naturressourcer og miljø, andre institutioner og statslige selskaber, såvel som virksomheder.