Observations of molecular hydrogen mixing ratio and stable isotopic composition at the Cabauw tall tower in the Netherlands
Observations of molecular hydrogen mixing ratio and stable isotopic composition at the Cabauw tall tower in the Netherlands
复制标题
荷兰 Cabauw 高塔观测氢分子混合比和稳定同位素组成
DOI：
10.1016/j.atmosenv.2016.09.058
复制
发表时间：
2016
影响因子：
5
通讯作者：
Batenburg A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Batenburg A
大气分子氢（H2）稳定同位素组成（δD（H2）或δD）的测量是对混合比（χ（H2））测量的补充，有助于理解大气H2循环。我们补充这些观察从Cabauw高塔在塞萨尔网站，位于荷兰人口稠密地区。我们的测量结果表明，当地的H2循环的大人为影响，频繁发生的污染事件，其特征是χ（H2）值达到1.1ppm和低δD值。非同位素源特征分析得到一个低于−400‰的表观源特征，这比H2收支研究中常用的化石燃料燃烧源特征更贫D。在伦敦附近的一个郊区站点采样的两个昼夜循环也显示出更多的D-贫化源特征（δ-340 ‰），尽管不像Cabauw那样极度贫化。由于车辆技术和驾驶条件的变化，西北欧车辆车队的源特征可能已转向较低的值。即便如此，令人惊讶的枯竭明显的来源签名在Cabauw需要额外的解释;微生物H2生产似乎是最有可能的原因。Cabauw塔的位置也允许我们对垂直剖面进行采样。我们发现，在较低的采样水平（20和60米），相对于较高的采样水平（120和200米）的χ（H2）没有减少。在较低的水平上，δD中值显著降低。这证实了Cabauw周围土壤吸收的有限作用，并再次指出在延长的生长季节微生物H2生产，以及可能的差异，平均化石燃料燃烧源签名之间的不同足迹区域的采样水平。因此，尽管在过去的十年中，对H2背景循环的了解有所提高，但当研究非背景位置时，令人惊讶的特征就会出现，揭示了我们理解中存在的差距。
Measurements of the stable isotopic composition (δD(H2) orδD) of atmospheric molecular hydrogen (H2) are a useful addition to mixing ratio (χ(H2)) measurements for understanding the atmospheric H2cycle.δD datasets published so far consist mostly of observations at background locations. We complement these with observations from the Cabauw tall tower at the CESAR site, situated in a densely populated region of the Netherlands. Our measurements show a large anthropogenic influence on the local H2cycle, with frequently occurring pollution events that are characterized byχ(H2) values that reach up to ≈1 ppm and lowδD values. Anisotopic source signature analysisyields an apparent source signature below −400‰, which is much more D-depleted than the fossil fuel combustion source signature commonly used in H2budget studies. Two diurnal cycles that were sampled at a suburban site near London also show a more D-depleted source signature (≈−340‰), though not as extremely depleted as at Cabauw. The source signature of the Northwest European vehicle fleet may have shifted to somewhat lower values due to changes in vehicle technology and driving conditions. Even so, the surprisingly depleted apparent source signature at Cabauw requires additional explanation; microbial H2production seems the most likely cause. The Cabauw tower site also allowed us to samplevertical profiles. We found no decrease inχ(H2) at lower sampling levels (20 and 60 m) with respect to higher sampling levels (120 and 200 m). There was a significant shift to lower medianδD values at the lower levels. This confirms the limited role of soil uptake around Cabauw, and again points to microbial H2production during an extended growing season, as well as to possible differences in average fossil fuel combustion source signature between the different footprint areas of the sampling levels. So, although knowledge of the background cycle of H2has improved over the last decade, surprising features come to light when a non-background location is studied, revealing remaining gaps in our understanding.
登录
查看更多内容
燃烧源排放的 H2/CO 比率：德国西南部自上而下与自下而上测量的比较
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Hammer;F. Vogel;M. Kaul;I. Levin
通讯作者：
I. Levin
在 Trainou 高塔上测量分子氢和一氧化碳
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
Camille Yver;M. Schmidt;P. Bousquet;M. Ramonet
通讯作者：
M. Ramonet
通过氢、一氧化碳和氡气-222 半连续测量估算巴黎附近郊区的分子氢土壤吸收量和交通排放
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Yver;M. Schmidt;P. Bousquet;W. Zahorowski;M. Ramonet
通讯作者：
M. Ramonet
土壤吸收大气氢过程中的同位素分馏
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Rice;A. Dayalu;P. Quay;R. Gammon
通讯作者：
R. Gammon
大陆边界层的 H-2 垂直剖面：荷兰 Cabauw 高塔的测量
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Popa;A. Vermeulen;W. C. M. Bulk;P. Jongejan;A. Batenburg;W. Zahorowski;T. Röckmann
通讯作者：
T. Röckmann