法國CNRS的科學家Tjarda Roberts在其主持的一個研究項目中,，采用Praxis空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)在阿拉斯加的費爾班克斯研究北極冬季環(huán)境條件下的空氣污染,。Roberts博士在歐洲地球科學聯(lián)盟2021年年會上介紹了此項目的研究發(fā)現(xiàn)。
Praxis監(jiān)測單元部署于 阿拉斯加的費爾班克斯
在寒冷的北極冬季,，當?shù)氐臍怏w及顆粒物排放物(如交通,、家庭供暖產(chǎn)生的排放物)可能被困在遙遠的北極城市，例如阿拉斯加的費爾班克斯,。這導致這些地區(qū)的空氣污染水平非常高,，超過了空氣質量標準。為了更好地量化空氣污染,，Tjarda Roberts及其科研團隊于2019年北極冬季,，在費爾班克斯安裝部署了Praxis空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)，來測量氣體(CO,、NO,、NO2、O3)和細小顆粒物(PM2.5)的濃度,。
與參考儀器的比較
Praxis所得數(shù)據(jù)與參考空氣質量監(jiān)測儀（BAM AQ Monitor）進行了2周的交叉比較,，顯示出良好的一致性,。
然后，將Praxis安裝部署在環(huán)境溫度低至-30℃的寒冷北極環(huán)境下自動運行,。此后,，Praxis在費爾班克斯的北極冬季運行了兩個季節(jié)，持續(xù)在-40℃的環(huán)境溫度下運行,，并生成了一個關于北極空氣污染的龐大且具有很高價值的數(shù)據(jù)集,，對此的分析是此目前項目研究的主要工作。
該圖表顯示了費爾班克斯的冬季污染水平是如何在12月初升高的,，當時隨著地面空氣壓力的增加,，環(huán)境溫度下降到近-30℃。顆粒物(PM2.5)和氣體(CO,、NO,、NO2)濃度增加，由于NO的影響,， O3遭到嚴重破壞,。
在12月中旬，環(huán)境溫度升高,。令人驚訝的是,，高水平的空氣污染再次來襲，特別是高濃度的氣體,。目前正在對數(shù)據(jù)做進一步分析,，以便更好地描述此類污染事件，并了解它們產(chǎn)生的潛在原因,。
Praxis空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)在PM,、NO和CO測量過程中的發(fā)現(xiàn)
1）Praxis測得的PM2.5數(shù)據(jù)(紫線)與參考的空氣質量監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)(黑線)之間非常接近。
2）Praxis所測PM2.5數(shù)據(jù)(2分鐘平均值)與參考的空氣質量監(jiān)測儀 (每小時)顯示很好的一致性,，并且Praxis能夠識別PM2.5隨時間的快速變化,，這是BAM AQ監(jiān)測儀無法看到的。
3）與其他空氣監(jiān)測儀器不同,，Praxis的PM2.5顆粒物傳感器可以在低溫下正常運行,，無需進行溫度校正。所提供的PM2.5數(shù)據(jù)包括對直徑小于0.35µm的粒子質量的估計（光學粒子計數(shù)器的檢測閾值）,。
4）Praxis測量的四種氣體(CO,、NO、NO2,、O3)(彩色線)與BAM AQ監(jiān)測儀(黑線) 5min平均值顯示的數(shù)據(jù)也非常吻合,。
5）與參考的空氣質量監(jiān)測儀相比，Praxis采用的小型氣體傳感器對溫度(和濕度)表現(xiàn)出的依賴性具有明顯特征，并使用分析算法進行修正,，其結果與R2 > 0.9有較強的一致性,。
為了更好地研究北極冬季不同地區(qū)的排放和污染情況，已在費爾班克斯的多個地區(qū)部署了Praxis,。
參考資料:
Roberts et al. “In-situ characterization of layered pollution in the wintertime Arctic atmosphere by small sensors" Presentation EGU21-15351 at the European General Assembly, April 2021.
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