北极甲烷:顺其自然

作者:曼彻斯特大学的詹妮弗·穆勒博士。9月22日星期日。不期望一切都按计划进行是好事。上周日(9月22日),计划是向北飞往斯瓦尔巴群岛(约78°N),在朗伊尔城降落并加油,然后在斯瓦尔巴群岛地区进行采样和更多科学研究,然后返回基律纳。[...]

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


作者:曼彻斯特大学的詹妮弗·穆勒博士

9月22日星期日。

不期望一切都按计划进行是好事。上周日(9月22日),计划是向北飞往斯瓦尔巴群岛(约78°N),在朗伊尔城降落并加油,然后在斯瓦尔巴群岛地区进行采样和更多科学研究,然后返回基律纳。但事情并没有完全按计划进行。朗伊尔城的风速已经超过了BAe-146飞机从那里起飞的安全阈值。因此,在原定起飞前几个小时,计划在早上进行了更改,但即便如此,这些计划最终也被证明不可行,最后,在任务科学家约翰·派尔和基思·鲍尔做出一些坚定的决定后,我们延误了1¾小时离开了基律纳。我们原本计划进行两次飞行,现在只能进行一次飞行,但仍然实现了关键目标:对从俄罗斯输送到斯瓦尔巴群岛附近的空气进行采样,即对甲烷的长距离输送进行采样。


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由于我们仍然需要向北到达斯瓦尔巴群岛,以测量被输送到北极地区的这些气团,并在一次飞行中返回基律纳,因此我们以高海拔向北飞行(因为低空飞行会消耗更多燃料)。在到达熊岛之前,我们在北纬73°下降到较低的高度,然后通过“锯齿”来探测不同的高度。这基本上是在大气中垂直向上和向下移动,形成锯齿的形状;对于我们来说,这意味着在1000英尺和最小安全高度之间移动,同时水平向北前往斯瓦尔巴群岛。当试图找到大气中特定气溶胶和污染物层的高度时,锯齿形很有用。模型预测我们会在斯瓦尔巴群岛南部发现这样一个层,但我们测得的甲烷浓度增幅很小。在斯瓦尔巴群岛西部上来时,我们在略微波涛汹涌的海面上低空飞行,然后在北纬78°调头并以高海拔返回基律纳。

我们向北飞行是为了测量从更东部输送过来的甲烷,我们确实采样到了一些(所以,成功了!),但周日周围也有很多云。俗话说,“如果生活给你柠檬,那就做柠檬水”,我想说周日的情况是“如果生活给你云,那就测量云”。来自FAAM的格雷厄姆·诺特在飞行中操作了核心的云仪器(即云物理测量,例如云滴或冰的数量、大小和类型),在某个时刻,他通过对讲机与任务1的基思·鲍尔进行了有趣的对话,讨论了有关子弹玫瑰花冰晶,以及在显示器上看起来像甜甜圈的失焦冰晶。总会有新的东西要学!我们还飞过了一些非常稀薄的冰云,从窗外看并不明显,只有格雷厄姆才能告诉我们我们是在云中还是在云外。

虽然我的研究兴趣是大气微量气体,例如甲烷,但我还是忍不住彻底享受这次飞行,因为我们看到了无数的云。是的,有时你会得到你认为不想要的东西,你只需要顺其自然,享受并充分利用它。来自FAAM的斯特凡·博吉特也是这样做的,他创造性地利用早上的航班延误来制作和分发了一些开玩笑的“免费饮料券”。但凭借我们所看到和测量到的,以及飞行甲板提供的美味瑞典蛋糕,足以让我们的科学家在这次飞行中感到甜蜜和快乐。

 

Michelle Cain is a postdoctoral researcher at the Centre for Atmospheric Science in the Department of Chemistry at the University of Cambridge, UK, and a Natural Environment Research Council policy placement fellow at the Department for Environment, Food and Rural Affairs, UK. She completed her doctorate at the Department of Meteorology at the University of Reading, where she used both computer models and measurement data to study the transport of pollutants in the atmosphere. She is currently using these techniques to study pollutants in the atmosphere globally, including methane emissions in the Arctic. Posts will come from both Michelle and her colleagues working on the Arctic field work.

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