北极圈以北几百英里,桑迪亚国家实验室的研究人员确保重要天气和气候数据的收集。通过切换使用的气体的气象气球,他们已经减少了他们的隐喻的足迹在脆弱的北极生态系统。
三年多前,Sandia-operated大气测量设备在阿拉斯加从发射充氮气的气球转向发射现场气象气球充满了氢气。从那时起,他们已经推出了近5000个氢气气球以最小的问题。
这个开关大大降低了运输成本和排放的航运氦Utqiaġvik,原名巴罗,美国最北端的城市和阿拉斯加北坡的大气测量工具。
天文台,由桑迪亚能源部科学办公室的大气辐射测量用户设备,收集了天气和气候数据,包括专门的北极云数据,超过25年。ARM的数据是免费提供给大学和国家实验室,研究人员和精炼气候模型是至关重要的,特别是那些迅速变暖的北极。
从不可再生氦氢成为可能的伙伴关系国家气象局和美国能源部。美国国家气象局提供的电解设备,它使用电力将水转化为氢气和氧气,并提供设备的定期维护。2022世界杯美洲区赛程表作为交换,手臂设施由桑迪亚发射两个气象局气象气球的一天。
“Utqiaġvik和Oliktok点之间,一个长期的手臂移动部署,在2021年结束,我们的最大用户氦在阿拉斯加州,”系统工程师弗雷德Helsel说领导的努力确保开关是安全的和光滑的。“美国国家气象局已经大。”
确保一个安全的发射
现在,这从氦氢也不是没有安全隐患,是著名的易燃,氦并不是——但Helsel与国家气象服务工作,部门的环境、安全与健康协调员,桑迪亚消防和安全的压力,手臂用户设备和自动化气球发射器制造商减少风险。
“氢作为绿色能源资源的影响力越来越大,是一个更清洁的替代传统化石燃料运输、”安德鲁·格伦说桑迪亚的大气科学研究小组的经理。“这个项目使用氢以不同的方式,利用轻于空气的性质推出气球。在全国和世界的利益为我们减少我们对化石燃料的依赖副产品,氦,减少我们的碳足迹不是氦气钢瓶运输到现场。”
安全措施之一的团队实施包括确保大楼外的氢气储罐是电解设备操作。2022世界杯美洲区赛程表这减少了建筑内的可燃气体可用来满足国家安全法规和桑迪亚的要求,Helsel说。的一些国家气象局网站已经改用氢存储分开坦克生成器,但桑迪亚的安全分析并鼓励服务来调整他们的设计为后续站点升级,他补充说。
桑迪亚一直使用一个自动化的气球发射器了超过十年,但它偶尔有技术问题。当这种情况发生时,Utqiaġvik-based观察家填满胳膊气象气球备份的氦气供应,推出他们的手。设施没有安全审批来手动填充与氢和启动一个气球,Helsel补充道。
安全也是自动化气球内固有的发射器。气球内充满气体发射管使氢以外的启动建设,Helsel说。和管有球迷确保氢不能建立在里面,即使一个气球在通货膨胀过程中泄漏或破裂。
存钱和环境
首次正式氢气气球从Utqiaġvik发射12月16日,2019年,在当地时间下午2:01 Helsel说,近5000发布之后只有最小的问题。最初的自动化气球发射器是取代了去年8月用新模型。
每天Utqiaġvik网站推出四个气象气球,两个国家气象服务和两个手臂。每一个气象气球携带特殊的传感器包数万英尺到平流层收集和传输数据在大气压力,温度和湿度。国家气象局的数据气球,推出了每12个小时,用于天气预报。的数据臂的气球,推出了六个小时后,用于大气和气候研究,Helsel说。
设备在Utqiaġvik每年花费约60000美元用于氦和运输成本的手臂气象气球,Helsel说。然而,与当前氦短缺和通货膨胀,全部保存在过去的三年半,由于开关很容易超过200000美元。
大部分的散装材料运到Utqiaġvik驳船上每年来自安克雷奇,格伦说。“一艘船,一年一次,”他补充说。“如果它不是,它是一架飞机。”空运和航运大,压缩气体钢瓶有相当大的碳足迹的处理排放温室气体氦,他说。
其他部门网站在美国其他地方正在评估是否有意义也从氦——石油和天然气工业的副产品——现场或当地生产的氢,格伦说。
“北极是一个非常紧密的社区,所以这些国家气象服务之间的关系,国家海洋和大气管理局,手臂,桑迪亚和捕猎的人一起Utqiagvik是做好事情的关键,”格伦说。”北极气候变化是一个转折点。我们看到在北极温度的增加四倍比美国其他地区的手臂有重要的数据的长期记录和气候模型考虑这些变化。”
来源:https://www.sandia.gov/