Расчет эмиссии углерода камерным методом
Этот онлайн калькулятор позволяет рассчитать эмиссию углерода по измерениям, полученным камерным методом. Калькулятор рассчитывает поток углерода с единицы площади, процедура расчета описана ниже, под калькулятором.
Обычно используют темную камеру, которую устанавливают на поверхности, основание герметизируют, а в камере измеряют концентрацию диоксида углерода в течение определенного времени.
Данные измерения применяют при необходимости определить эмиссию углерода в экосистемах, на полях или лугах, в лесных экосистемах, на почвах, на полигонах отходов и пр.
Можно использовать светопрозрачную камеру, в этом случае поток углерода может быть отрицательным и он отражает не только эмиссию грунта или почвы, но и вклад фотосинтезирующих организмов.
Расчет проводят для однократных замеров с использованием закрытых камер, во время замера температура и давление в камере не изменяются, поскольку измерения проводятся за ограниченный период времени. При изменении температуры и давления рекомендуется проводить расчет для промежутка времени, когда эти параметры были постоянны. Расчет проводят с применением уравнения Менделеева-Клайперона.
где
p - давление,
V - объем газа,
m - масса,
M - молярная масса,
R - универсальная газовая постоянная,
T - термодинамическая температура.
При применении формулы все параметры необходимо вводить с системе Си, но в данном калькуляторе можно использовать любые единицы, которые могут быть у измерительных приборов, калькулятор сам выполняет все необходимые преобразования. Ниже описано как перевести измерения в систему Си, что может понадобиться для самостоятельного проведения расчетов.
Производится измерение концентрации СО₂ в закрытой камере за определенное время, определяется разность между концентрацией СО₂ в конце измерения и концентрацией в начале измерения, концентрацию необходимо перевести в ррm для вычисления, то есть разделить значение на 1000000.
Для расчета необходимо определить температуру и давление в камере в процессе измерений. Если температура измеряется в градусах Цельсия, то ее необходимо перевести в Кельвины. Для этого к значению температуры в градусах цельсия прибавляется 273, получают значение в градусах Кельвина.
Если измерение проводили в миллиметрах ртутного ст, то его необходимо перевести в Паскали. Для этого значение мм. рт. ст. делят на 760 и умножают на 101325.
Необходимо вычислить объем камеры, в которой проводили измерение (данный расчет выполняется для камер в форме параллелепипеда, цилиндра, сегмента сферы или полусферы), объем перевести в литры.
После преобразования всех данных в необходимые единицы можно применить уравнение Менделеева-Клайперона и рассчитать объем газа в камере. Далее в калькуляторе проводится вычисление количества моль диоксида углерода, выделившегося за время измерения, для чего ppm СО₂ за время измерения умножается на объем газа в камере.
Чтобы вычислить массу углерода в камере за время измерения, необходимо количество моль диоксида углерода умножить на молярную массу углерода 12.
Теперь можно вычислить поток углерода в единицу времени с единицы площади, то есть разделить полученное значение на площадь основания камеры и на время замера, данный калькулятор рассчитывает поток в единицах С/м²•сек.
Комментарии