Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Станция атмосферных исследований Mace Head
Ирландия
Расположение станции атмосферных исследований Мейс Хед в Ирландии
Расположение станции атмосферных исследований Мейс Хед в Ирландии
Станция атмосферных исследований Mace Head
Расположение станции атмосферных исследований Мейс-Хед в Ирландии
Координаты: 53 ° 20′00 ″ N 9 ° 54′00 ″ з.д. / 53,333333333333336 ° с.ш.9,9 ° з. / 53.333333333333336; -9,9 Координаты : 53 ° 20′00 ″ N 9 ° 54′00 ″ з.д.  / 53,333333333333336 ° с.ш.9,9 ° з. / 53.333333333333336; -9,9
Страна Ирландия
Область, крайКарна, графство Голуэй
Учредил1987 г.
Положение делОперативный
Менеджер станцииГ-н Джерри Спейн
Часовой поясUTC + 1
Годовое количество осадков1200 мм
Средняя температура воздуха10 градусов по Цельсию
Температура моря10 градусов по Цельсию зимой, 15 градусов по Цельсию летом
Инфраструктура и удобстваК ним относятся:
  • 10-метровая метеорологическая башня
  • 3 лабораторных корпуса
  • Алюминиевые прогулочные башни
  • Лаборатория грузовых контейнеров
Интернет сайтwww .macehead .org

Станция атмосферных исследований Мейс-Хед расположена на западном побережье Ирландии в Карне и является одной из старейших станций регистрации ртути в мире. [1] Расположение станций очень важно, так как оно находится далеко от соседних городов, чтобы никакие загрязняющие вещества не мешали записи, а его расположение также очень важно, поскольку оно идеально подходит для изучения атмосферы в условиях Северного полушария и Европы . [1] Станция имеет двойной статус Глобальной службы атмосферы Всемирной метеорологической организации (ВМО).(ГМО) и суперцентр Европейской программы мониторинга и оценки (ЕМЕП). [2] Мейс Хед исследует и отслеживает климат и состав атмосферы, уделяя особое внимание взаимодействию аэрозолей и облаков и показаниям ртути .

О [ править ]

Станция атмосферных исследований Мейс-Хед была создана в 1987 году и действует до сих пор. [3] Нынешним директором станции является г-н Джерри Спейн, который занимал эту должность в течение последних 20 лет. [4] Станция PI / Contact - это профессор Саймон О'Догерти, который проводит измерения следовых газов в Бристольском университете, а станция CO-PI - профессор Питер Симмондс. [3] Mace Head финансируется Министерством бизнеса, энергетики и промышленной стратегии Великобритании (BEIS) и НАСА . [3]

Станция имеет двойной статус: станция Глобальной службы атмосферы (ГМО) Всемирной метеорологической организации (ВМО) и суперузел Европейской программы мониторинга и оценки (ЕМЕП). [2] Он находится в ведении Физической школы Голуэя Национального университета Ирландии и Центра исследований климата и загрязнения воздуха Университета Райана. [2]

Школа физики в Голуэе Национального университета Ирландии работает в Мейс-Хед уже 50 лет, а станция Мейс-Хед является одной из самых важных станций Глобальной службы атмосферы в Северном полушарии. [3]

При финансировании исследовательских проектов это персонал NUIG; студенты и аспиранты, отвечающие за эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования на станции Mace Head. [3] NUIG покрывает расходы на расходные материалы, такие как фильтры, а также на транспортировку образцов химического анализа в лабораторию Гласневин, Дублин. [3]

Местоположение [ править ]

Станция атмосферных исследований Мейс-Хед расположена на западном побережье Ирландии в Карне, графство Голуэй . [1] Эта станция в Северном полушарии имеет западный выход к Северной Атлантике с координатами 53 ° 20 'северной широты и 9 ° 54' западной долготы. [3] Это чистый сектор от 180 градусов до 300 градусов, и это примерно 60% воздуха, измеряемого на объекте, проходит через этот чистый сектор. [5] Он имеет часовой пояс UTC + 1 или GMT + 1 , с 1200 мм годового количества осадков, средней температурой воздуха 10 ° C и температурой моря 10 ° C зимой и 15 ° C летом. [3]Станцию ​​окружают торфяники и заболоченные земли , она расположена примерно в 90 м от береговой линии. [3]

Чтобы уменьшить количество загрязняющих веществ, влияющих на измерения, проводимых на объекте, и мешающих им, Mace Head стратегически расположен примерно в 88 км к западу от города Голуэй . [3] Точно так же чистый сектор, окружающий площадку, также включает три небольших близлежащих острова, но они необитаемы и, таким образом, не влияют на измерения, проводимые на площадке. [3] Кроме того, основные морские маршруты Атлантики находятся на расстоянии более 150 км , а трансатлантические воздушные коридоры - на расстоянии более 80 км , что обеспечивает более чистые показания. [6]

Расположение Mace Head делает его идеальным местом для измерения морских биогенных газов, образования и химического состава аэрозолей, а также переноса загрязненного воздуха на большие расстояния . [7] Он также идеально подходит для изучения атмосферы в условиях Северного полушария, а также европейских условий при восточных ветрах. [1]

На сайте есть множество средств, используемых для записи и анализа данных. Эти объекты состоят из 10- метровой метеорологической башни, алюминиевой прогулочной башни и лаборатории грузовых контейнеров, а также трех лабораторных зданий; один в 300 м от берега, а два в 90 м от берега. [8]

История [ править ]

Исследования и операции начались в период с 1978 по 1983 год в Адриголе , расположенном в нескольких километрах от Мейс-Хед. [9] Тем не менее, это было закрыто, и операции официально были перенесены на участок Мейс-Хед в 1987 году. [9] Именно с 1987 года начались измерения хлороформа , метана и трихлортрифторэтана , а в 1995 году начались измерения оксида углерода и водорода . [9] В октябре 1994 года сеть Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) установила свой первый автоматический масс-спектрометр с газовой хроматографией. [9]Позднее он был заменен на Agilent 5973 MS в 1998 году, а в декабре 2004 года был снят с производства и была установлена ​​система газовой хроматографии и масс-спектрометрии Medusa (Medusa-GCMS). [9]

Заявление о миссии и темы исследований [ править ]

Станция Mace Head имеет множество исследовательских целей и тем, таких как мониторинг изменения климата , состава атмосферы, взаимодействия аэрозоля и облака, качества воздуха, обмена между атмосферой и океаном и взаимодействия климата и экосистемы. [10] В их заявлении о миссии говорится, что их цель - отслеживать тенденции изменения состава атмосферы, отслеживать климатические переменные и загрязнение воздуха, а также исследовать состав атмосферы и его влияние на изменение климата. [11] Мейс Хед также хочет продвигать образование по темам климата, загрязнения воздуха и атмосферы. [11]

Инструменты [ править ]

Mace Head использует различные инструменты для записи своих находок. Некоторые из этих инструментов включают облакомер и доплеровский лидар , которые используются для обнаружения облаков и аэрозолей , облачный радар, микроволновый радиометр и измеритель подвижности частиц с нано-сканированием. [2] Mace Head также имеет систему газовой хроматографии и масс-спектрометрии (Medusa-GCMS), которая была установлена ​​в декабре 2004 года и измеряет следовые газы. [3]

Mace Head также имеет автоматический атомно-флуоресцентный анализатор (AFS) и автоматический атомно-абсорбционный анализатор (AAS), которые используются для измерения ртути с временным разрешением . [12] Существует также резонаторный кольцевой спектрометр (CRDS), который используется для измерения углекислого газа и метана. [13] Также имеется газовый хроматограф с детектором захвата электронов (GC-ECD) для измерения гексафторида серы и закиси азота и мультидетектор газового хроматографа (GC-MD) для измерения моноксида углерода и водорода. [14]

Измерения и записи [ править ]

Mace Head известен своими исследованиями химии атмосферы, поскольку они измеряют множество метеорологических элементов, таких как скорость и направление ветра, температура, осадки и влажность. [8] Они также регистрируют и измеряют парниковые газы, уровни УФ-излучения и солнечную радиацию. [7] Мейс Хед начал измерять озон с 1988 года, хлороформ , метан и трихлортрифторэтан - в 1897 году, а монооксид углерода и водород - в 1995 году. [9]

Марк Лант измерил хлорфторуглерод (ХФУ), а Юргита Овадневайте сообщила о взаимодействии аэрозоль-облако и климата в районе Мейс-Хед, в частности, об основных достижениях в области аэрозолей морской соли. [15] Наблюдения за метилхлороформом в Мейс-Хеде также были полезны для понимания удаления метана из атмосферы, которое вызвано тенденциями в концентрациях гидроксильных радикалов в атмосфере. [15]

Хотя Mace Head действительно измеряет многочисленные составы атмосферы, они в основном фокусируются на измерениях аэрозолей и показаний ртути, но также наблюдают и измеряют штормы и сильные ветры.

Скорость шторма и ветра [ править ]

Mace Head измеряет штормы и сильные ветры, которые проходят особенно зимой; сезон штормов. Одним из таких измеренных штормов был Шторм Али , первый шторм сезона 2018-2019. [16] Шторм Али прибыл в северные районы Британских островов 19 сентября и принес проливной дождь и сильный ветер в Северную Ирландию и Западную Шотландию. [16] Самый высокий зарегистрированный порыв был на вершине Кэрнгорма со скоростью 105 миль в час, а Мейс Хед сделал одну из самых высоких записей на скорости 90 миль в час. [16] Шторм Али сильно повлиял и разрушил Ирландию, вызвав отключение электричества, сбои в поездках, повреждение зданий и транспорта, а также два смертельных случая. [16]

Шторм Каллум стал третьим штормом в сезоне 2018-2019, обрушившимся на Великобританию 12 и 13 октября. [17] Каллум принес ветреную погоду, дожди, отключение электричества, а поскольку были приливы, ветры вызвали большие волны, поэтому многие морские стены рухнули, что привело к затоплению побережья . Мейс Хед измерил порывы ветра со скоростью 72 миль в час с максимальной скоростью 86 миль в час в Capel Curig. [17]

Кроме того, Storm Fionn также был измерен в Mace Head. Он был назван Met Eireann и стал седьмым штормом зимы 2018-2019 гг. [18] Он прибыл в Ирландию 16 января, и его наблюдали и измеряли не только в Мейс-Хед, но и в других местах, таких как Шеркин Ирландия, обсерватория Валентия, аэропорт Святой Марии и Абердарон. Самый высокий зарегистрированный порыв был зафиксирован в районе Мейс-Хед при скорости ветра 85 миль в час. [18] Шторм Фионн не нанес такой серьезный ущерб Ирландии, как Шторм Али, с единственными последствиями, вызванными нарушением движения транспорта и снегопадом. [18]

Другие штормы, измеренные в Мейс-Хед, включают Шторм Эрик на скорости 76 миль в час и Шторм Джейк на скорости 83 миль в час. [19] [20]

Аэрозоли [ править ]

Моделирование качества воздуха используется для выявления взаимосвязи между атмосферными концентрациями, выбросами, метеорологией и другими факторами. [21] Эти атмосферные измерения полезны для детализации концентраций следовых газов и различных атмосферных аэрозолей. [21]

Аэрозоли - это жидкие частицы, взвешенные в воздухе, и они влияют на климат, рассеивая свет и воздействуя на облака, поэтому они действуют против парниковых газов и вызывают охлаждение. [22] Природные аэрозоли включают сульфаты , соли аммония и морские соли. [22] Мейс-Хед имеет один из самых современных центров мониторинга аэрозолей в Европе, предоставляющий важные и жизненно важные данные о пепле во время извержения исландского вулкана в апреле и мае. [21] 14 - го апреля 2010 года пилы исландский в Эйяфьятлайокудле вулкан извергается с вулканическим пеплом поднимается до 9ого в воздух. [21]Погодные условия в Центральной Европе ухудшились, и загрязняющие вещества останутся в течение следующих 6 дней. [21] Вертикальный шлейф вулканического пепла имел максимальную высоту 3,5 км и был перехвачен 33 раза за 6 недель, при этом примерно три из этих событий длились более 12 часов, что свидетельствует о невероятно сильном шлейфе пепла. . [21]

Mace Head использует доплеровский лидар облаков и облакомер для обнаружения облаков и аэрозолей на высоте около пятнадцати метров над уровнем земли. Это обнаружение и отбор проб аэрозолей основаны на скорости ветра, направлении ветра, относительной влажности и наличии дождя. Для идеального сбора образцов должна быть низкая скорость ветра, влажность <95% и отсутствие дождя. Кроме того, в течение нескольких дней берутся более надежные образцы. [23]

Есть пять основных параметров, которые обычно измеряются станциями Глобальной службы атмосферы . Это оптическая толщина аэрозоля , поглощение, рассеяние, масса и химический состав. [23] Масса и химический состав аэрозолей еще не измерялись в Мейс-Хеде, но будут зарегистрированы в ближайшие годы. [23]

Облачный радар также может использоваться для обнаружения несферических и деполяризующих частиц вулканического пепла . [2] Таким образом, Mace Head идеально подходит для обнаружения шлейфов вулканических аэрозолей, которые могут быть использованы для предупреждения мест с вулканами поблизости, а именно Ирландии и Европы , о возможных извержениях. [2]

Меркурий [ править ]

Станция Mace Head регистрирует ртуть (Hg) с 1995 года и, таким образом, является одной из старейших станций регистрации ртути в мире. [24] Регистрация и сбор данных по ртути имеет жизненно важное значение, поскольку это глобальный загрязнитель окружающей среды, выбрасываемый как естественным, так и из искусственных источников.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что выбросы ртути из искусственных источников столь же велики, как и выбросы из природных источников, поэтому именно искусственно выделенная ртуть способствует увеличению воздействия ртути на окружающую среду . [12]

Необходимы долгосрочные и непрерывные измерения, поскольку они детализируют, является ли колебание нормальным или чем-то необычным, что позволяет контролировать фоновые уровни общего содержания газообразной ртути . [24] Непрерывные измерения ртути производятся с 15-минутным временным разрешением, и это одна из первых станций, которая производит измерения общего содержания газа с таким высоким временным разрешением. [25] Кроме того, долгосрочный мониторинг может предоставить прямые доказательства временных тенденций, поскольку время пребывания ртути в атмосфере составляет приблизительно 1 год. [12] Измерения, записанные на Mace Head, показывают, что фоновые уровни ртути в Северном полушарии составляют приблизительно 1,7 нг / м 3.с сезонным изменением примерно 20%. [12]

Другие международные исследовательские сети [ править ]

Мейс Хед - одна из многих международных исследовательских сетей, в том числе Эксперимент по химии атмосферы и океана (AEROCE), Расширенный эксперимент по глобальным атмосферным газам (AGAGE), Всемирная метеорологическая организация / Глобальная служба атмосферы (ВМО / ГСА), Бюджет озона над Атлантический океан (BOA), Исследование тропосферного озона (TOR, проект EUROTRAC) и Лаборатория мониторинга и диагностики климата / Национальное управление океанических и атмосферных исследований (CMDL / NOAA). [1]

В Ирландии имеется пять станций мониторинга Европейской программы мониторинга и оценки (ЕМЕП), при этом станция Mace Head расположена в Западной Ирландии. [26] Остальные четыре участка - это Малин-Хед-Гленвеаг на севере, обсерватория Валентия на юге, Карнсор-Пойнт и замок Джонстаун на востоке, а также Оук-парк, расположенный внутри страны. [26] На каждом из этих участков ЕМЕП сотрудники Met Eireann провели химический анализ в своей дублинской лаборатории в Гласневине. [26]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e "Станция атмосферных исследований Mace Head - NUI Galway" . www.nuigalway.ie . Дата обращения 5 мая 2019 .
  2. ^ a b c d e f Прейблер, Яна; Мартуччи, Джованни; О'Дауд, Колин (2012). «Синергия наземного дистанционного зондирования для свойств облаков и взаимодействия аэрозолей и облаков» (PDF) . Отчет об исследовании EPA . 266 .
  3. ^ a b c d e f g h i j k l "Голова булавы | Расширенный глобальный эксперимент с атмосферными газами" . agage.mit.edu . Дата обращения 5 мая 2019 .
  4. ^ "Голова булавы" . Метеорологический офис . Проверено 29 мая 2019 .
  5. ^ "Обсерватория Мейс Хед - Панель управления | icos-atc" . icos-atc.lsce.ipsl.fr . Проверено 29 мая 2019 .
  6. ^ «Описание и миссия» . macehead.org . Дата обращения 5 мая 2019 .
  7. ^ а б Барри, Леонард; Пакетт, Кит (2006). «Обзор участков Глобальной службы атмосферы в Валентии и Мейс-Хед, Ирландия» (PDF) . Отчет Центра экологических исследований .
  8. ^ a b "АТМОСФЕРНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СТАНЦИЯ MACE HEAD" . МАРЕЙ . Дата обращения 6 мая 2019 .
  9. ^ a b c d e f "Mace Head | Расширенный глобальный эксперимент с атмосферными газами" . agage.mit.edu . Дата обращения 5 мая 2019 .
  10. ^ "Станция атмосферных исследований Mace Head" . www.macehead.org . Дата обращения 5 мая 2019 .
  11. ^ a b «Описание и миссия» . macehead.org . Дата обращения 5 мая 2019 .
  12. ^ a b c d Leinert, Стефан; о'Брайен, Филипп; Муни, Питер; Эбингауз, Ральф; Кок, Ганс; Жерар, Испания (2008). «Долгосрочные измерения атмосферной ртути в Мейс Хед, Карна, Ко. Голуэй» (PDF) . Отчет Центра экологических исследований . 9 .
  13. ^ "CRDS" . Метеорологический офис . Проверено 29 мая 2019 .
  14. ^ "GC-MD и GC-ECD" . Метеорологический офис . Проверено 29 мая 2019 .
  15. ^ а б Барри, Леонард; Макговерн, Барри (2017). «Защита атмосферы Северной Атлантики: отчет о результатах международного совещания, посвященного двадцатой годовщине проведения второго эксперимента по определению характеристик аэрозолей» (PDF) . Программа исследований EPA . 247 .
  16. ^ a b c d "Штормовой Али" . Метеорологический офис . Дата обращения 29 мая 2019 .
  17. ^ а б "Шторм Каллум" . Метеорологический офис . Дата обращения 29 мая 2019 .
  18. ^ a b c "Шторм Фионн" . Метеорологический офис . Проверено 29 мая 2019 .
  19. ^ "Шторм Эрик" . Метеорологический офис . Проверено 29 мая 2019 .
  20. ^ "Шторм Джейк" . Метеорологический офис . Проверено 29 мая 2019 .
  21. ^ a b c d e f Мартин, Дэмиен; Варгезе, Саджи; О'Дауд, Колин (2014). «Моделирование качества воздуха, изменения климата и вулканического пепла» (PDF) . Программа EPA CCRP . 147 .
  22. ^ a b «Аэрозоли: крошечные частицы, большое воздействие» . earthobservatory.nasa.gov . 2 ноября 2010 . Дата обращения 6 мая 2019 .
  23. ^ а б в Дженнингс, S (2013). «Изменение климата - Анализ свойств аэрозоля на Mace Head» (PDF) . Отчет о стремлении .
  24. ^ a b Leinner, S (2013). «Долгосрочные измерения атмосферной ртути на мысе Хасе» (PDF) . Отчет об экологических исследованиях .
  25. ^ Leinert, Stephan (2013). «Новые возможности мониторинга трансграничного загрязнения воздуха для Ирландии» (PDF) . Центр экологических исследований . 10 .
  26. ^ a b c О'Лири, Барбара (2010). «Обзор мониторинга качества атмосферного воздуха в Ирландии» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды .