Sensornetværk har til formål at måle kuldioxid- og forureningsniveauer i Los Angeles

De ser simple nok ud, lysegrå og på størrelse med et brød. På deres ansigt, en etiket har et farverigt "C" stiliseret til at ligne en molekylær struktur sammen med ordene "Carbon Census at USC."

Inde i metalkasserne, en meget sofistikeret pakke af elektroniske sensorer sniffer den omgivende luft for en række forurenende stoffer. Den klimavarmende gas kuldioxid, dens kvælende fætter kulilte og forskellige nitrogenoxidholdige forbindelser, typen, der gør luften i Los Angeles diset orange og brun, rangerer højt blandt de skadelige luftkomponenter.

Sensorerne registrerer også partikler - mikroskopiske røgstumper, sod, støv og andre skadelige forbindelser - og ozon, og de måler lufttemperatur og luftfugtighed.

Æskerne er en del af et netværk samlet af William Berelson, professor i geovidenskab og miljøstudier ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og Videnskab, at kortlægge luftkvaliteten i forskellige L.A.-kvarterer.

Fra én sensor til et bydækkende netværk

Det startede med en enkelt sensor, som Berelson bruger i sit laboratorium på USC's University Park campus. "Jeg har en CO ₂ og metananalysator og har målt luft fra taget af min laboratoriebygning i et par år, " han sagde.

Da han hørte om et netværk af sensorer, der overvåger luftkvaliteten i Berkeley, Californien, Berelson "tænkte, at det ville være fantastisk at lave et lignende netværk i L.A., " sagde han. Han har nu 12 sensorer fordelt på Los Angeles Unified School District-steder, USC's campusser og andre steder.

Berelson har en række ambitioner for sit kulstofsensornetværk. Først, han ønsker at kortlægge luftkvaliteten på en kvarterskala for at afgøre, om og hvordan koncentrationen af ​​de forskellige forurenende stoffer ændrer sig over tid og på forskellige steder.

"For eksempel, er kulilte altid højere på steder i nærheden af ​​motorveje - driver lastbiltrafik CO-koncentrationen? Den hypotese er baseret på det faktum, at der dannes CO i forbrændingsmotorer, " han siger, og hans sensorer kan hjælpe med at afgøre, om den tro er korrekt.

Berelson sigter også efter at finde ud af, om niveauerne af partikler - især den farlige "PM2.5" - er højere eller lavere i områder af byen med flere træer og planter, fordi han siger, "vegetation kan nogle gange 'svampe' PM fra luften, men de kan også lave de organiske forløbere for PM." Projektet bidrager til USC's Urban Trees Initiative, et samarbejdsprojekt ledet af USC Dornsife's Public Exchange designet til at hjælpe L.A. borgmester Eric Garcettis mål om at plante næsten 100, 000 træer i hele byen.

En nøglefunktion af Berelsons kulstofsensornetværk vil være at etablere de nuværende niveauer af CO ₂ i hele L.A., så forskere, politiske beslutningstagere og andre kan tydeligt se virkningerne af at gå over til mere miljøvenlige metoder, som at køre elbiler, kører kollektivt eller fjernpendler på arbejde.

"Vi ønsker et godt basissæt af CO ₂ målinger, så vi kan se, hvordan CO ₂ indholdet i L.A.-luften ændrer sig over tid og, måske, på grund af ændringer i social adfærd, " han siger.

Berelson siger, at projektet byder på masser af muligheder for studerende til at bidrage og lære. I øjeblikket, Emma Johnson, en junior hovedfag i geologiske videnskaber ved USC Dornsife, udvikler software til sensorerne, der skal bruges til Urban Trees Initiative. Berelson siger, at en gymnasieelev også arbejder med sin gruppe, og han forventer, at flere undergraduate deltager i efteråret.

På lang sigt, Berelson håber at tilføje flere sensorer og udvide L.A.-netværket, men han ønsker også at udvikle netværk i andre byer, hvis han kan få den nødvendige finansiering. Han er allerede begyndt at planlægge med Joshua West, professor i geovidenskab og miljøstudier, og Ron Cohen, University of California, Berkeley-professor, der driver Berkeley-netværket, der inspirerede Berelson.

"Vi vil helt sikkert gerne udvide vores netværk i L.A., " siger Berelson. "Ron og Josh og jeg har talt om voksende netværk i Phoenix og Seattle/Portland for at overveje West Coast urban CO ₂ dynamik i byer, der føler meget forskellig vand- og varmestress, " siger Berelson.

Med disse tilføjede netværk og hans L.A.-system, Berelson kunne give politiske embedsmænd og beslutningstagere de data, de har brug for for at udvikle effektive strategier til at bekæmpe klimaændringer og fremme sundere luftkvalitet.