p O dióxido de carbono é o gás de efeito estufa mais importante na atmosfera e seu gradiente de concentração vertical é importante para uma compreensão e interpretação precisa do aquecimento global, a inversão de fontes e sumidouros de carbono, a calibração e validação de modelos de transporte atmosférico, e medições de sensoriamento remoto. p Instrumentos convencionais de medição de dióxido de carbono de alta precisão, devido ao grande tamanho, grande massa de sistemas de suporte e alto preço, são difíceis de aplicar à observação vertical, portanto, a medição in situ dos perfis verticais de dióxido de carbono dentro da camada limite é rara.

p Depois de anos de esforço, o Grupo de Ciclo de Carbono e Mudança Climática do Instituto de Física Atmosférica (IAP), Academia Chinesa de Ciências, e o Prof. Ning Zeng da Universidade de Maryland, NÓS., desenvolveu com sucesso um instrumento de monitoramento de dióxido de carbono miniaturizado de baixo custo baseado em tecnologia infravermelha não dispersiva. O pequeno tamanho e peso leve do instrumento facilitam a montagem em um dispositivo de sondagem para observação vertical das concentrações de dióxido de carbono (Figura 1).

p De 8 a 14 de janeiro de 2019, a equipe de pesquisa carregou o instrumento em um sistema de detecção vertical do balão amarrado do Subcentro de Ciências Atmosféricas, Rede Chinesa de Pesquisa de Ecossistemas, IAP e conduzido com sucesso observações in situ da distribuição vertical de dióxido de carbono na camada limite (0-1000 m) na parte sudoeste da cidade de Shijiazhuang, Província de Hebei, China. Dr. Yinghong Wang, um pesquisador do grupo do Prof. Yuesi Wang, coletou amostras de gás de diferentes alturas e as mediu precisamente com um cromatógrafo de gás em laboratório.

p Da análise de dados, o instrumento miniaturizado produziu resultados de perfil vertical de dióxido de carbono muito consistentes com aqueles obtidos por analisadores convencionais de cromatografia gasosa. "Depois de uma semana de observações contínuas, descobrimos que a concentração de dióxido de carbono basicamente tende a diminuir com o aumento da altitude e que a distribuição vertical da concentração de dióxido de carbono na camada limite é influenciada principalmente pela estabilidade da camada limite e das fontes de emissão, e esses resultados foram confirmados por simulações de modelos atmosféricos, "explica o autor correspondente, Dr. Pengfei Han, do IAP. Todos esses resultados foram publicados recentemente em Cartas de Ciências Atmosféricas e Oceânicas .

p O instrumento miniaturizado fornece um método simples e eficiente para observação vertical de dióxido de carbono, que é promissor para aplicativos e tem alto valor de replicação. "Com base no apoio do Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Chave [número de concessão 2017YFB0504000], montamos uma rede de observação de alta densidade em Pequim, Tianjin, e as regiões de Hebei, usando as vantagens de um instrumento de baixo custo e alta precisão, e observou as características temporais e espaciais das mudanças de dióxido de carbono urbano na escala de quilômetros, que fornecerá dados científicos para a formulação de políticas com relação à redução das emissões de carbono e ao desenvolvimento de baixo carbono na China, "conclui o Dr. Han.