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与美国地质调查局同行的萨克拉门托—圣华金河三角洲之旅

作者：天诺基业时间：2020-09-07

丨三角洲巡航第一部分

2014年秋天，Picarro有幸在萨克拉门托-圣华金河三角洲之旅中展示了新型连续水样采集器（CWS）。门洛帕克美国地质调查局（USGS）的Carol Kendall聆听了CWS的理念后，提议让Picarro加入萨克拉门托USGS加州水科学中心即将开始的三角洲绘制之旅，他们经常前往这个重要的三角洲以绘制水体营养动态和驻留时间图。大家都很期待看到实时的原位水同位素测量能够带来什么样的结果。

萨克拉门托-圣华金河三角洲位于加利福尼亚北部，由北部的萨克拉门托河和东南部的圣华金河汇合而成，是北美西部最大的河口之一。该三角洲是加利福尼亚州重要的淡水源，供应旧金山湾地区、圣华金山谷、中部海岸和南加州的农田和人类需求。近年来，萨克拉门托三角洲面临着加利福尼亚干旱、环境问题、鱼类种群减少和堤防老化的威胁。

图1：萨克拉门托-圣华金河三角洲。红色框突出显示了2014年10月绘制的区域。

2014年10月1日，Picarro相关人员在USGS所属的R / V Landsteiner（26号船）上进行了6小时的巡航，船上装配了CWS与Picarro L2130-i组合以实时连续测量δ18O和δ2H。这是Picarro新型外围设备CWS首次在船上部署。此外，USGS拥有一套标准的实时、高频仪器装置，可在高船速（10-30英里每小时）上以采样频率为1 Hz的情况下测量硝酸盐、荧光溶解有机物（fDOM）、叶绿素a荧光（fCHLA）、蓝绿藻荧光（藻青蛋白色素）、温度、溶解氧和辅助水质参数。

图 2：2014年10月在R / V Landsteiner 上配置 CWS。

这次巡航的结果显示，无论是其科学性，还是作为在野外现场连续测量水同位素的稳健而持久的方法，CWS都显示出了巨大的前景。如果您有兴趣阅读更多相关科学信息，请参阅2015 年5月PICARRO在国际原子能机构（IAEA）同位素水文学研讨会上展示的海报。

图 3：这是第一次巡航结果的先发图。2015年5月国际原子能机构同位素水文学研讨会上的墙报中展示了有关巡航结果的更多信息。

丨三角洲巡航第二部分

2015年8月，USGS与Picarro进行了第二次合作，开展为期一天的水质调查。这次考察的目的是关于在弗兰克斯特拉克特（Franks Tract）新安装的抗旱屏障对水驻留时间的影响。该方法包括在移除屏障之前和之后对弗兰克斯特拉克特（Franks Tract）周围的特定区域进行考察。

2015年5月在弗兰克斯特拉克特（Franks Tract）安装了屏障，以在6月至8月的涨潮季节阻止海水侵入弗兰克斯特拉克特（Franks Tract）地区。近年来，由于加利福尼亚州干旱以及弗兰克斯特拉克特（Franks Tract）的低水位导致盐分污染增加和水质下降，海水入侵现象变得更加严重。但是，屏障将在预期汛期之前的11月拆除。

因此，2015年9月10日，Picarro应用科学家Kuan Huang和David Kim-Hak（即 Picarro 水同位素仪器产品经理）驱车前往三角洲，与USGS的研究人员Katy O'Donnell，Elizabeth Stumpner 和 Travis von Desssonneck会面。仅需15分钟即可将CWS-CRDS分析仪系统安装并固定在船上，而且对分析仪进行预热也只需45分钟。Katy安排了当天的行程，并指出了需要额外采样进行实验室分析的地点。当船在不同采样地点之间以每小时30英里的速度巡航时，CWS系统连续不断地实时采样和测量河流的水同位素组成。在每个采样点，Travis 都会停下船，以便 Katy 和 Elizabeth 可以将样品收集到采样瓶中，并记录时间以及船上所有传感器和仪器给出的不同测量值。