韦尔斯利学生研究小组调查气体如何从空气进入海洋

学生研究人员使用风浪箱来模拟海洋,以便更好地了解空气到海洋的气体交换过程。
2018年8月2日

为了研究像二氧化碳这样的气体是如何从空气中转移到海洋的,韦尔斯利学院的一个学生小组在化学助理教授的带领下进行了研究亚博电竞官网雷切尔·斯坦利他们在全国最大的风浪箱中模拟飓风状况。

该小组的研究项目为期两周,由美国国家科学基金会26万美元资助,并与迈阿密大学合作,目前正在迈阿密大学的浪涌结构大气相互作用设施(维持实验室)。

斯坦利说,这个长75英尺、宽20英尺、充满海水的SUSTAIN水箱模拟了风速高达每小时110英里的飓风状况,让研究人员有机会在多风的危险条件下研究气体的变化,而不必真正暴露在海上风暴中。

“这让我们了解了大风期间气体交换过程的情况。在风暴期间,气体转移是最大的,因为风搅动水,增加了转移,”斯坦利说。斯坦利说:“随着大气中二氧化碳的增加,更好地了解气体如何转移到海洋中是很重要的,所以科学家们预测气候重要气体如何转移到海洋中。”

人类通过燃烧燃料或使用汽车等行为产生的二氧化碳有四分之一从大气进入海洋。斯坦利说,这种吸热气体一直被认为是气候变化的一个关键指标,二氧化碳水平升高也会提高水温和水的酸性水平。

二氧化碳水平很难测量,由于几个变量的影响,在测量过程中经常会波动或发生变化。正因为如此,在这个项目中,该团队实际上并没有在SUSTAIN实验室分析水中的二氧化碳水平。相反,通过观察一组被称为惰性气体的转移和行为,如氖气、氩气、氪气和氙气,这些气体更稳定、更稳定,该小组可以解释数据,并对二氧化碳的转移做出估计。

作为分析的一部分,研究小组正在使用一种专门的便携式质谱仪,这是斯坦利在伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institute)担任研究员时开发的。这是她的技术第一次被使用。学生们,丹妮尔·阿尔德雷特21岁,海伦娜·阿尔特19岁,卢米·金乔19岁,和艾米丽·科普20岁,都学会了如何使用质谱仪,同时在韦尔斯利科学中心夏季研究项目期间与斯坦利一起做研究。Alt和Kinjo将使用这个实验的数据作为他们的高级论文的主要组成部分,Alt也将在美国化学学会的年度全国会议和博览会下个月在波士顿。