JP2016503182A - 大気中の温室効果ガスを測定するためのネットワーク - Google Patents

Abstract

温室効果ガスを測定するための方法およびコンピュータプログラム製品を含む装置が記載される。較正装置は、地球の大気に露出した第１のポートから大気ガスの第１のサンプルを受け取る。較正装置は、地球の大気に露出した第２のポートから大気ガスの第２のサンプルを受け取る。較正装置は、第１のサンプルおよび第２のサンプルを温室効果ガスの分析のために測定装置に送る。測定装置は、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方に存在する温室効果ガスの特性を決定する。測定装置は、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータを、ガスの吸収源および発生源を決定するために、コンピューティング装置に送信する。

Description

本願の主題は、一般に、大気中の温室効果ガスを測定し、それらのガスの吸収源および発生源を決定するための方法およびコンピュータプログラム製品を含む装置に関する。

温室効果ガスの大気中への放出は、世界規模で環境および経済に多大な影響を与えている。地方自治体、州政府、および連邦政府は、地球の気候および環境へのさらなる被害を防ぐために、温室効果ガスの排出を監視および調節することをますます迫られている。難題の１つは、分散した地理的領域で大気中の温室効果ガスを正確に測定して、温室効果ガスの潜在的な発生源の位置を決定することである。

全体として、本明細書に記載された技法は、大気中の温室効果ガスの測定、測定を実行する装置の較正、および温室効果ガスの吸収源および発生源の決定に関する。これらの技法は、分散した地理的領域にわたって大気中の温室効果ガスをリアルタイムで継続的に測定することを可能にする。また、これらの技法は、ｉｎ ｓｉｔｕ温室効果ガス測定装置のテストおよび操作を自動化および制御することにより、装置の較正を改善する。さらに、これらの技法は、温室効果ガス測定データを収集、モデル化、および分析して、温室効果ガスの潜在的な吸収源および発生源の場所を正確に決定することを可能にする。

本発明は、一態様では、温室効果ガスを測定する方法に関する。この方法は、較正装置（Calibration device）で、地球の大気に露出した第１のポートから、大気ガスの第１のサンプルを受け取るステップと、較正装置で、地球の大気に露出した第２のポートから、大気ガスの第２のサンプルを受け取るステップとを含む。この方法は、較正装置により、第１のサンプルおよび第２のサンプルを温室効果ガスの分析のために測定装置に送るステップを含む。この方法は、測定装置により、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方に存在する温室効果ガスの特性を決定するステップと、測定装置により、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータをコンピューティング装置に送信するステップとを含む。

本発明は、別の態様では、温室効果ガス測定装置を較正する方法に関する。この方法は、較正装置で、較正装置に連結されたポンプから、第１の温室効果ガス量を受け取るステップを含む。この方法は、較正装置を介して、第１の温室効果ガス量を測定装置に渡すステップを含む。この方法は、測定装置により、第１の温室効果ガス量に存在する温室効果ガスの特性を決定するステップと、測定装置により、特性をコンピューティング装置に送信するステップとを含む。この方法は、コンピューティング装置により、特性に補正を加えることによって特性を較正するステップを含む。

本発明は、別の態様では、大気中の温室効果ガスを測定するシステムに関する。このシステムは、地球の大気に露出した第１のポートから、大気ガスの第１のサンプルを受け取り、地球の大気に露出した第２のポートから、大気ガスの第２のサンプルを受け取るように構成された較正装置を備える。較正装置は、第１のサンプルおよび第２のサンプルを温室効果ガスの分析のために測定装置に送るように構成される。このシステムは、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方に存在する温室効果ガスの特性を決定し、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータをコンピューティング装置に送信するように構成された測定装置を備える。

本発明は、別の態様では、温室効果ガス測定装置を補正する装置に関する。この装置は、地球の大気に露出した１つまたは複数のポートから大気ガスのサンプルを受け取る１つまたは複数の取入口と、取入口を介して受け取られる大気ガスの流れを調節する１つまたは複数のポンプとを備える。この装置は、１つまたは複数の較正タンクと、サンプリングモジュールとを備える。サンプリングモジュールは、１つまたは複数のポンプおよび１つまたは複数の較正タンクに連結された弁と、圧力温度制御器と、乾燥器とを含む。サンプリングモジュールは、ポンプおよび較正タンクの１つまたは複数から弁を使用してガスをサンプリングし、サンプリングされたガスの圧力および温度を、圧力温度制御器を使用して調節し、乾燥器を使用して、サンプリングされたガスから水蒸気を除去し、乾燥器から、サンプリングされたガスに存在する温室効果ガスの特性を決定するように構成された測定装置にガスを搬送するように構成される。

本発明は、別の態様では、温室効果ガスを測定する方法に関する。この方法は、サーバコンピューティング装置で、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置から、それら２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置の位置で収集された大気ガスのサンプルに含まれる温室効果ガスの量を表す値を受け取るステップを含む。この方法は、サーバコンピューティング装置で、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置の位置またはその近傍に配置された２つ以上の気象観測器具から、大気条件データを受け取るステップを含む。この方法は、中央コンピューティング装置により、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置から受け取った温室効果ガスの量を表す値を比較して、それぞれの温室効果ガスの量を表す値の間の類似点および相違点を決定するステップを含む。この方法は、サーバコンピューティング装置により、２つ以上の気象観測器具から受け取った大気条件データを比較して、それぞれの大気条件データの間の類似点および相違点を決定するステップを含む。

一部の実施形態では、任意の上述した態様は、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。一部の実施形態では、第１のポートが、地面から少なくとも８０メートル離れて配置されている。一部の実施形態では、第２のポートが、第１のポートと同じ位置に配置されている。一部の実施形態では、第２のポートが、第１のポートから少なくとも２０メートル離れている。

一部の実施形態では、送るステップが、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方の圧力および温度を決定するステップと、決定された圧力および温度をコンピューティング装置に送信するステップと、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方に乾燥剤を適用するステップと、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方を測定装置に渡すステップとを含む。一部の実施形態では、乾燥剤が、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方から水蒸気を吸収する。

一部の実施形態では、測定装置が、空洞リングダウンレーザ分光法を使用して、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方の温室効果ガスの特性を決定する。一部の実施形態では、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータが、温室効果ガスの量に対応する数値、第１のポートおよび第２のポートの位置に関連する大気条件データ、およびタイムスタンプデータを含む。

一部の実施形態では、測定装置がスケジュールを受け取り、測定装置がスケジュールに基づいて第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも一方を受け取る。一部の実施形態では、コンピューティング装置に連結された表示装置が、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータを表示する。

一部の実施形態では、較正装置が、その較正装置に連結されたポンプから第１の温室効果ガス量を受け取り、第１の温室効果ガス量を測定装置に渡し、第１の温室効果ガス量に基づいて温室効果ガスの測定に使用される測定装置の測定器を較正する。一部の実施形態では、較正装置が、その較正装置に連結されたポンプから第１の温室効果ガス量を受け取り、第１の温室効果ガス量を測定装置に渡し、第１の温室効果ガス量に基づいて温室効果ガスの測定に使用される測定装置の測定器を較正するように構成される。

一部の実施形態では、サンプリングモジュールが、サンプリングされたガスの圧力を測定し、測定された圧力の値を測定装置に送信するように構成される。一部の実施形態では、弁に連結されたサンプリング制御器が、１つもしくは複数のポンプのいずれかまたは１つもしくは複数の較正タンクの１つからガスをサンプリングするよう弁に指示するように構成される。一部の実施形態では、サンプリング制御器が、１つまたは複数のポンプおよび１つまたは複数の較正タンクから所定の順序でガスをサンプリングするよう弁に指示する。

一部の実施形態では、取入口が、チューブを介してポートに連結されている。一部の実施形態では、１つまたは複数の取入口により受け取られる大気ガスが空気である。一部の実施形態では、１つまたは複数の較正タンクの少なくとも１つが、較正装置をゼロに設定するために使用されるガスを含む。一部の実施形態では、弁が、追加のガス供給源にアクセスするように構成された補助吸入口にさらに連結される。一部の実施形態では、サンプリング装置が、較正装置から品質管理データを受け取り、その品質管理データに基づいてガスのサンプリングを調整するように構成される。

一部の実施形態では、決定するステップが、集計されたデータの逆モデリングに基づく。一部の実施形態では、大気条件データが、風速と、風向とを含み、集計するステップが、大気中の温室効果ガスの確率的な量と、大気条件データに基づく温室効果ガスの動きとを表す地理的グリッドを生成するステップをさらに含む。一部の実施形態では、サーバコンピューティング装置が、温室効果ガスの量を表す値と大気条件データとをリアルタイムで受け取る。

一部の実施形態では、集計するステップが、ｉｎ ｓｉｔｕ測定装置に露出した対象地域の温室効果ガスの潜在的発生源を決定するステップを含み、温室効果ガスの潜在的発生源を決定するステップが、事前に格納された情報に基づく。一部の実施形態では、決定するステップが、温室効果ガス吸収源および温室効果ガス発生源の位置を推測する。一部の実施形態では、推測された吸収源および発生源の位置が、不確かさの範囲を含む。一部の実施形態では、決定するステップが、実質的にリアルタイムで実行される。

一部の実施形態では、サーバコンピューティング装置が、ｉｎ ｓｉｔｕ測定装置および気象観測器具の位置に応じて、温室効果ガスの量を表す値と大気条件データとを集計し、集計ステップおよび比較ステップに基づいて、温室効果ガスの発生源を決定する。

本発明の他の態様および利点は、以下の詳細な説明を、本発明の原理をあくまでも例として示す添付の図面と併せて参照することにより、明らかとなろう。

上述した本発明の利点は、さらなる利点と共に、以下の説明を添付の図面と組み合わせて参照することで、より良く理解され得る。図面は、必ずしも原寸に比例しておらず、むしろ本発明の原理を示すことが全体として重要視されている。

大気中の温室効果ガスを測定するシステムのブロック図である。 大気中の温室効果ガスを測定するシステムのポンプモジュールの詳細なブロック図である。 大気中の温室効果ガスを測定するシステムの複数の較正タンクの詳細なブロック図である。 大気中の温室効果ガスを測定するシステムの較正装置の詳細なブロック図である。 大気中の温室効果ガスを測定する方法の流れ図である。 温室効果ガス測定装置を較正する方法の流れ図である。 地理的に分散したノードのネットワークを使用して温室効果ガスを測定する方法の流れ図である。 地理的に分散したノードのネットワークにより取得されたデータを使用して温室効果ガスの発生源を決定する方法の流れ図である。 大気中の温室効果ガスを測定するための地理的に分散したノードのネットワークのブロック図である。 大気中の温室効果ガスを測定するシステムにより生成されるインバージョン報告のステップである、ネットワークによる温室効果ガスの測定に地表要素が与える影響の計算を示す図である。

図１は、大気中の温室効果ガスを測定するシステム１００のブロック図である。システム１００は、ポート１０２ａおよび１０２ｂと、高流量ポンプモジュール１０４ａおよび１０４ｂと、較正タンク１０６と、温室効果ガス較正装置１０８と、温室効果ガス測定装置１１０と、表示装置１１２と、低流量ポンプモジュール１１３とを含む。システム１００は、通信ネットワーク１１４に接続されている。

ポート１０２ａおよび１０２ｂは、外部の位置に配置され、たとえば、システム１００の残りの構成要素を収容するビルまたは他の構造物の外側にある塔に配置される。ポート１０２ａおよび１０２ｂは、大気ガスをサンプリングし、サンプリングされたガスをポンプモジュール（たとえば、１０４ａおよび１０４ｂ）に送る。サンプリングされるガスの量は、システム１００の実装に使用される装置に基づいて変動する可能性があることを理解されたい。たとえば、一部の実施形態では、測定装置１１０は、装置１１０内の空洞のサイズに応じて、予め定められた量のガスをサンプリングする。システム１００で使用される特定の測定装置に基づき、サンプリングされるガスの量は、別の測定装置より多くなることもあれば、少なくなることもある。たとえば、サンプリングされる少量のガスしか必要としないシステムもあれば、より多くの量を必要とするシステムもある。

また、サンプリングされるガスの量は、測定装置１１０がガスをサンプリングする時間の長さにも依存し得る。たとえば、一部の測定装置１１０のサンプリング間隔は、他の測定装置のサンプリング間隔よりも長い可能性がある。本明細書に記載されたサンプリング技法は、ガスがサンプリングされる環境の組成を変更することを意図したものではないことに留意されたい。むしろこれらのサンプリング技法は、サンプリングされたガスの測定を単に可能にする。

ポート１０２ａおよび１０２ｂは、サンプリングされたガスをポンプモジュール１０４ａおよび１０４ｂに到達させる導管（パイプ、チューブ等）を通じて、ポンプモジュール１０４ａおよび１０４ｂに連結される。導管は、大気への露出に起因する腐食およびその他の悪影響に耐えられる材料からなり、且つ長い距離にまたがる場合でも追加の支持物なしで構造的完全性を維持できることが好ましい。一部の実施形態では、導管は３／８インチのＳｙｎｆｌｅｘ（登録商標）１３００可撓性チューブである。

一部の実施形態では、ポート１０２ａは塔の少なくとも高さ８０メートルの位置に配置され、ポート１０２ｂは塔のポート１０２ａより少なくとも２０メートル低い位置に配置される。ポート１０２ａを少なくとも８０メートルの高さに配置することにより得られる利点は、遠くの距離から（たとえば、遠くにあるガス発生源から）大気に排出された温室効果ガスをサンプリングできることである。たとえば、ポート１０２ａが地面に近すぎる場合、サンプリングされたガスは、地表の発生源（たとえば、車両）からの温室効果ガスを含む可能性があり、そのことがサンプルの計測および分析に影響を与えかねない。ポート１０２ａとポート１０２ｂの高さが違うことで、システム１００は、大気の異なるレベルで温室効果ガスを測定することができ、また大気のレベル間での温室効果ガスの混合量を決定することができる。

システム１００は、図１に示されているように２つのポート１０２ａおよび１０２ｂを備えることに限定されないことを理解されたい。任意の数のポートを使用することができ、またポートの位置は、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく調整することができる。一部の実施形態では、システム１００は、品質管理および／または冗長性を目的として、同じ高さ（たとえば、８０メートル）に配置された２つのポートを備える。また、一部の実施形態では、塔は、気象観測器具（図示せず）等の他の測定監視機器を備える。気象観測器具により収集されたデータ（たとえば、風速、大気圧、気温、湿度）は、温室効果ガス分析の一部として使用するために、システム１００に提供されて記録され得る。

システム１００は、高流量ポンプモジュール１０４ａおよび１０４ｂをさらに含む。図２は、システム１００の高流量ポンプモジュール（たとえば、モジュール１０４ａ）の詳細なブロック図２００である。高流量ポンプモジュール１０４ａは、サンプリングされた大気ガスをポート１０２ａから受け取る。ポンプモジュール１０４ａは、サンプリングされたガスを温室効果ガス較正モジュール１０８に送る前に何らかの微粒子や他の不要な物質をガスから除去するフィルタ２０２を含む。高流量ポンプモジュール１０４ａは、フラスコポート２０６ａおよび２０６ｂにそれぞれ連結された遮断弁２０４ａおよび２０４ｂをさらに含む。遮断弁２０４ａおよび２０４ｂ、ならびにフラスコポート２０６ａおよび２０６ｂは、保守およびテストのために、高流量ポンプモジュール１０４ａへの補助アクセスを提供する。たとえば、フラスコポート２０６ａを使用して、サンプリングされたガスの一部を外部分析または他の比較分析のために取り込むことができる。

高流量ポンプモジュール１０４ａは、線形振動ポンプ２０８をさらに備える。ポンプ２０８は、ポート１０２ａからサンプリングされたガスの流量を調節および制御する。ポンプモジュール１０４ａは、サンプリングされたガスの一部を必要に応じて放出するための通気口２１０をさらに備える。通気口２１０は、ポンプモジュール１０４ａ内のサンプリングされたガスの圧力を調節するように動作する。一部の実施形態では、ポンプモジュール１０４ａの構成要素２０２、２０４ａ〜２０４ｂ、２０６ａ〜２０６ｂ、２０８、および２１０は、１／４インチのＳｙｎｆｌｅｘ（登録商標）１３００可撓性チューブを使用して相互に連結される。

図１に示すように、システム１００は、温室効果ガス較正装置１０８に連結した複数の較正タンク１０６をさらに備える。図３は、システム１００の複数の較正タンク１０６の詳細なブロック図３００である。較正タンク３０２、３０４、３０６、３０８は、システム１００によって大気から取得されたサンプル内の温室効果ガスの量を測定する構成要素を較正するために使用されるガス量を含む。たとえば、一部の実施形態では、タンクＡ３０２は二酸化炭素（ＣＯ₂）を含み、タンクＢ３０４はメタン（ＣＨ₄）を含み、タンクＣ３０６は一酸化炭素（ＣＯ）を含み、タンクＤ３０８はシステム１００が現在テストしている温室効果ガスを含まないゼロガス（たとえば、窒素）を含む。較正タンクを使用することで、システム１００は測定装置１１０に関する較正分析を実行できる。

たとえば、測定装置１１０の測定器が正確な測定値を示していることを確実にするために、較正装置１０８は、較正タンク３０２、３０４、３０６、３０８の１つまたは複数から一定量のガスを収集し、収集されたガスを測定装置１１０に送ることができる。収集されたガスは、既知の量の温室効果ガスを含んでいるはずであり、よって収集されたガスについての測定装置１１０による測定値を予測値と比較して、測定装置１１０の調整または保守が必要であるか否かを決定することができる。また較正装置１０８は、大気からサンプリングされたガスの追加の測定を実行する前に、較正タンクを使用して測定装置１１０をリセットすることができる。一部の実施形態では、較正装置１０８は、ローカルのプロセッサまたはコンピューティング装置から命令を受け取って測定装置１１０をリセットする。

較正タンク３０２、３０４、３０６、３０８は、ガスの流量を制御および監視するために、圧力計と、レギュレータと、リリーフ弁とをさらに備える。較正タンク３０２、３０４、３０６、３０８は、それぞれが別個の導管を介して温室効果ガス較正装置１０８に連結される。一部の実施形態では、較正タンクと温室効果ガス較正装置１０８との間の導管は、１／１６インチのステンレス鋼製チューブからなる。

図１に示すように、システム１００は、温室効果ガス較正装置１０８をさらに含む。図４は、システム１００によって使用される較正装置１０８の詳細なブロック図４００である。低流量ポンプモジュール１１３（図１に図示）は、サンプリングされたガスを高流量ポンプモジュール１０４ａおよび１０４ｂから温室効果ガス較正装置１０８および温室効果ガス測定装置１１０を通じて引き出すように動作する。また較正装置１０８は、複数の較正タンク１０６から較正ガスを受け取る。較正装置１０８は、装置１０８によって受け取られるガスの供給源ごとに、取入口と、対応する取入口フィルタ（たとえば、４０２ａ〜４０２ｆ）とを備える。取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆは、受け取ったガスから不要な物質を除去する。較正装置１０８は、任意の数の取入口および取入口フィルタを含むことができることを理解されたい。一部の実施形態では、較正装置１０８は、通常の動作時にはシステム１００によって使用されない予備の取入口フィルタ（図示せず）を備える。予備の取入口フィルタは、較正装置１０８の保守またはテストを目的として、外部のガス供給源（たとえば、タンク）を接続するために使用できる。たとえば、技術者は、較正装置１０８の点検を行うときに、この装置にタンクを接続して手動の処理または分析を行うことができる。

較正装置１０８は、取入口および取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆのそれぞれに連結された弁４０４をさらに備える。弁４０４は、対応する取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆごとに個別のポートを有する。また弁４０４は、圧力検知器兼制御器４０６に連結される。弁４０４は、サンプリングされた空気を有するポンプまたは較正タンクからのガスを、取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆの少なくとも１つからサンプリングし、そのガスを圧力検知器兼制御器４０６に送るように構成される。弁４０４は、微小電気アクチュエータおよび／またはユニバーサルアクチュエータを使用して、連続的な回転を通じて漸進的にステップするように構成され得る。弁４０４は、取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆのいずれかから受け取ったガスの流れを選択および分離し、選択された流れを圧力検知器４０６に送ることができる。弁４０４は、選択されていない時、残りの取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆからのガスを終端または遮ることができる。

一部の実施形態では、弁４０４は、取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆのうちのどれをサンプリングのために開くか決定する制御機構（たとえば、マイクロプロセッサ）（図示せず）に連結される。一部の実施形態では、弁４０４は、Ｖａｌｃｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．から入手可能なＶａｌｃｏ切り替え弁である。弁４０４は、各取入口フィルタ４０２ａ〜４０２ｆおよび圧力検知器兼制御器４０６に導管（たとえば、１／６インチのステンレス鋼製チューブ）を介して連結される。

較正装置１０８は、弁４０４からガスの流れを受け取る圧力検知器兼制御器４０６（ＰＳＣ）をさらに備える。ＰＳＣ４０６は、ガス乾燥器４０８に連結され、ガスが乾燥器４０８に送られる前にガス流の圧力レベルを調節する。またＰＳＣ４０６は、受け取ったガス流の圧力を測定する。ＰＳＣ４０６は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）４１０に連結され、測定された圧力値をＡＤＣ４１０に送る。一部の実施形態では、ＰＳＣ４０６は、受け取ったガス流の温度を測定し、その温度をＡＤＣ４１０に送るようにさらに構成される。

ガス乾燥器４０８は、ＰＳＣ４０６から受け取ったガスに乾燥剤を適用して、測定装置１１０のためのガスを準備するように動作する。一部の実施形態では、ガス乾燥器４０８は、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）チューブを使用して、測定装置１１０によって測定されることになるサンプルに存在する温室効果ガスの量に影響を与えずに、ガスサンプルの水分含量を減らす。サンプリングされた大気ガスを乾燥させることで、測定装置１１０によってもたらされる温室効果ガスの測定の精度および信頼性が向上する。

較正装置１０８は、ＡＤＣ４１０をさらに備える。ＡＤＣ４１０は、サンプリングされたガスの圧力測定値を表す信号をＰＳＣ４０６から受け取る。ＡＤＣは、その信号をデジタル形式に変換し、デジタル信号を通信ネットワーク（たとえば、図１のネットワーク１１４）に送信する。一部の実施形態では、ＡＤＣ４１０は、ネットワーク１１４を介して測定装置１１０に接続される。これにより、測定装置１１０で、装置による大気ガスサンプルの分析と組み合わせて圧力測定値を記録することができる。

図１に戻ると、システム１００は、温室効果ガス測定装置１１０をさらに含む。この測定装置１１０は、サンプリングされたガスを較正装置１０８から受け取り、そのサンプルに存在する温室効果ガスの量を測定する。一部の実施形態では、測定装置１１０は、空洞リングダウンレーザ分光法の技法を使用して、温室効果ガスの濃度を決定する。本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、他の測定技法を使用して温室効果ガスの濃度を決定することができることを理解されたい。

測定装置１１０は、ソフトウェアを実行してガスを測定する測定器（たとえば、レーザ検知器）を管理すると共に測定値および関連情報を取り込み処理する内部コンピュータ（たとえば、プロセッサ、コンピューティング装置）を含む。内部コンピュータは、標準的なネットワーク機能（たとえば、イーサネット（登録商標）、ＰＳＴＮモデム）を備えており、測定装置１１０がリモートのコンピューティング装置（たとえば、中央サーバ）および地理的領域に分散した他の測定装置と通信することを可能にする。測定装置１１０は、ネットワーク接続を使用して、外部の供給源（たとえば、クラウドベースのストレージ、中央データベース）との間でデータを送受信することができる。一部の実施形態では、測定装置１１０は、ローカルコンピューティング装置からのスケジューリング情報を使用できる。一部の実施形態では、測定装置１１０は、中央サーバコンピューティング装置からスケジューリング情報を受信できる。スケジューリング情報に基づき、測定装置１１０は、特定の日付／時刻に、または特定のスケジューリング命令に応じて、測定を実行することができる。一部の実施形態では、スケジューリング情報は中央サーバコンピューティング装置１１０からリアルタイムで送信される。

一部の実施形態では、スケジューリング情報は、測定装置１１０に対して較正ルーチンを行うよう指示する較正スケジュールを含む。較正スケジュールは、ランダムな時間間隔、または４８時間等の休止期間で選択され得る。またスケジューリング情報は、大気ガスのサンプルを外部のポート１０２ａおよび１０２ｂから定期的に取得する輪番期間を含むサンプリングスケジュールをさらに含み得る。またスケジューリング情報は、較正およびサンプリングのスケジュールで使用するサブルーチン（たとえば、外部ポート選択、弁の調整、サンプリングの期間、圧力設定等）を含み得る。

複数の測定装置が分散型の温室効果ガス監視ネットワークを含む別の例では、測定装置１１０はその測定結果を他の測定装置と共有して、装置間での内部較正を実行できる。別の例では、測定装置１１０は、適切な保守が行えるように、診断情報（たとえば、エラー警告、状態確認）を中央サーバコンピューティング装置に送信できる。一部の実施形態では、保守はシステム１００がある現場を実際に訪れる必要なしに、リモートで行うことができる。また測定装置１１０は、ローカルのコンピューティング装置（図示せず）および利用者に測定結果を提示する表示装置１１２（たとえば、モニタ）に接続される。一部の実施形態では、測定情報は測定装置間でリアルタイムに共有される。

図５は、システム１００を使用して大気中の温室効果ガスを測定する方法５００の流れ図である。較正装置１０８は、地球の大気に露出した第１のポート１０２ａから大気ガスの第１のサンプルを受け取る（５０２）。較正装置１０８は、地球の大気に露出した第２のポート１０４ｂから大気ガスの第２のサンプルを受け取る（５０４）。較正装置１０８は、第１のサンプルおよび第２のサンプルを温室効果ガスの分析のために測定装置１１０に送る（５０６）。測定装置１１０は、第１のサンプルおよび第２のサンプルの少なくとも１つに存在する温室効果ガスの特性を決定する（５０８）。測定装置１１０は、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータをコンピューティング装置（たとえば、内部コンピュータまたは外部コンピュータ）に送信する（５１０）。システム１００は、地球の大気に存在する任意の数のガスを測定するように構成され得る。これらのガスには、二酸化炭素（ＣＯ₂）、メタン（ＣＨ₄）、一酸化炭素（ＣＯ）が含まれるが、これに限定されない。

一部の実施形態では、大気ガスの測定を実行するときに、測定装置１１０がいくつかの異なる特性および／またはパラメータを含むデータパケットを生成する。これらの特性には、サンプル内の温室効果ガスの濃度（湿潤対乾燥）、サンプル内の水蒸気（Ｈ₂Ｏ）の濃度、較正装置１０８の弁４０４の位置（たとえば、サンプルが取得されたポート）、較正装置１０８の内部の温度（たとえば、℃）、レーザ分光法に使用される空洞の内部の圧力、同空洞の内部の温度、レーザの電流、および測定のタイムスタンプが含まれるが、これに限定されない。これらの特性は、測定装置１１０の内部コンピュータによって記録され、品質管理の目的で、および測定装置１１０が適切に動作していることを確実にするために、使用することができる。

図６は、温室効果ガス測定装置（たとえば図１の測定装置１１０）を較正する方法６００の流れ図である。較正装置（たとえば、較正装置１０８）は、較正装置１０８に連結されたポンプ（たとえば、図２のポンプ２０８）から、第１の温室効果ガス量を受け取る（６０２）。たとえば、較正装置１０８は、弁４０４を介して、較正タンク３０２、３０４、３０６、３０８の１つからガスをサンプリングするように構成され得る。較正装置１０８は、第１のサンプルガス量を（たとえば、ＰＳＣ４０６および乾燥器４０８を介して）測定装置１１０に渡す（６０４）。測定装置１１０は、第１の温室効果ガス量に存在する温室効果ガスの特性を決定する（６０６）。一部の実施形態では、特性は、温室効果ガスの濃度、温室効果ガスの識別プロパティ、またはその他の種類の特性を含む。測定装置１１０は、特性を（たとえば、ネットワーク１１４を通じて）サーバコンピューティング装置に送る（６０８）。サーバコンピューティング装置は、特性に基づいて測定データに補正を加えることで、測定装置１１０から受信した温室効果ガス測定データを較正する（６１０）。

システム１００が大気ガスの温室効果ガス測定を行い、関連するデータを記録すると、システム１００は、温室効果ガスの潜在的な発生源を決定するためのさらなる分析および報告のために、通信ネットワーク１１４を介して、データをサーバコンピューティング装置に送信する。図７は、地理的に分散したノードのネットワークを使用して温室効果ガスを測定する方法７００の流れ図であり、各ノードはシステム１００を含む。図８は、地理的に分散したノードのネットワークにより取得されたデータを使用して温室効果ガスの発生源を決定する方法８００の流れ図である。図９は、システム１００を使用する地理的に分散したノードのネットワーク９００のブロック図である。ネットワーク９００は、通信ネットワーク９２０を介して複数のノード９３０ａ〜９３０ｄと通信するように構成されたサーバコンピューティング装置９１０を含む。ノード９３０ａ〜９３０ｄのそれぞれに、図１に示す構成要素を含むシステム１００が配置されている。

サーバコンピューティング装置９１０は、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置（たとえば、ノード９３０ａ〜９３０ｄの測定装置１１０）から、それら２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置の位置で収集された大気ガスのサンプルに含まれる温室効果ガスの量を表す値を受け取る（７０２）。サーバコンピューティング装置９１０は、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置の位置またはその近傍に配置された２つ以上の気象観測器具から、大気状態データを受信する（７０４）。一部の実施形態では、上述したように、気象観測器具は図１のポート１０２ａおよび１０２ｂを含む塔に配置された気象条件機器（たとえば、Ｅａｒｔｈ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｉｎｃ．のＷｅａｔｈｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）である。気象観測器具は、ノート９３０ａ〜９３０ｄのそれぞれの位置で現在の気象条件に関する情報を収集し、その情報をサンプリングされた大気ガスと組み合わせてサーバコンピューティング装置９１０に送信する。

サーバコンピューティング装置９１０は、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置から受信した温室効果ガス量の値を比較して、それらの温室効果ガス量の値の間の類似点および相違点を決定する（７０６）。サーバコンピューティング装置９１０は、２つ以上の気象観測器具から受信した大気条件データを比較して、それぞれの大気条件データの間の類似点および相違点を決定する（７０８）。

中央コンピューティング装置９１０は、ｉｎ ｓｉｔｕ測定装置および気象観測器具の位置に基づいて、温室効果ガス量の値および大気条件データを集計する（８０２）。中央コンピューティング装置９１０は、集計するステップおよび比較するステップに基づいて、温室効果ガスの発生源を決定する（８０４）。

温室効果ガスの発生源を決定するために使用される技法の１つは、排出された温室効果ガスの量と吸収された温室効果ガスの量とを測定する逆モデリングである。逆モデリング分析の一部として、サーバコンピューティング装置９１０は、温室効果ガス吸収源（たとえば、温室効果ガスを吸収する領域または実体）および温室効果ガス発生源（たとえば、温室効果ガスを排出する領域または実体）の位置を地理的領域上で推測することができる。サーバコンピューティング装置９１０が温室効果ガス測定値および大気条件データを分散ノード９３０ａ〜９３０ｄのそれぞれから収集すると、サーバコンピューティング装置９１０は、各ノードによってサンプリングされた空気塊がどこからやって来たのかを決定できる。この分析には、検出された温室効果ガス量に確率関数を適用して、乱気流、大気の層の間の混合、風向変化などの大気条件の変化を説明することも含まれ得る。

一部の実施形態では、地域規模での逆モデルで、監視ネットワーク内の対象地域を取り囲む３次元ドメインを考慮する。３Ｄドメイン内の塔でなされた観測は平均背景値と異なるが、これは対象地域内の地表で発生する排出または取り込み、ならびにドメインの側面および上部の境界を通ってトレーサガスを搬送する空気塊からの寄与に起因する。化学反応によってトレーサガスの混合比が大気中で無視できる変化が起こる可能性があるが、比較的小さいため省略することができる。ドメイン内および境界を通る流れは大気条件に依存し、気象観測、数値モデル、またはそれらの組み合わせから推測することができる。逆モデリングでは、対象地域内でのトレーサガスの排出または取り込みに起因する寄与を決定し、それらの地理的に分散した排出および取り込みを一定の不確定要素と共に数値化する。

図１０は、大気中の温室効果ガスを測定するためにシステム１００によって生成されるインバージョン報告のステップである、ネットワークによる温室効果ガスの測定に基づく地表の影響の計算行列１０００を示す図である。計算行列１０００は地理的グリッド１０１０を含んでおり、円は図９に示すネットワーク９００のノード９３０ａ〜９３０ｄの位置、矢印はネットワーク９００の気象観測器具により記録されるような大気中の空気流の速度（たとえば、矢印が長いほど、速度が速い）および方向をそれぞれ表している。図１０に示すように、空気流はグリッドの左上角から南東の方向に流れており、北から南に向かうにつれて速度が低下している。図１０の各ノードに隣接する斜体の数字は、各ノードにより検出された温室効果ガスの濃度を、１０を最大として０〜１０の段階で表している。図１０に示すグリッド１０１０の各セクタがノードを含んでいるわけではないが、一部の実施形態におけるサーバコンピューティング装置９１０は、既存のノードから受信したデータに基づいて、それらのセクタにおける温室効果ガスの濃度を推測することができることを理解されたい。図１０のグリッド１０１０は２次元で表されているが、温室効果ガスを含む空気塊を運ぶ流れは、１次元、２次元、または３次元で提示することができる。また、３次元で提示された場合、流れを温室効果ガスの発生源および吸収源が位置する地表から切り離すことができ、その場合、流れの中の温室効果ガスの混合比は発生源および吸収源によって影響されず、水平方向に運ばれ、垂直方向に拡散することができる。一部の実施形態では、地表の発生源および吸収源がネットワークによる温室効果ガスの測定に与える計算上の影響は、中央サーバコンピューティング装置に行列として格納される。

計算行列１０００およびネットワークでの測定値に基づき、温室効果ガスの発生源からの寄与は地理的グリッド１０１０の左上角で最も大きく、グリッド１０１０の残りの部分からの寄与はより小さいと決定することができる。加えて、すべてのグリッドセルについて風が記録またはシミュレートされる。この情報を踏まえて、サーバコンピューティング装置９１０（または代替で、計算行列を分析する利用者）は、特定のグリッドセルで生じる温室効果ガスを搬送する空気塊がそのグリッドセルの地理的領域からネットワーク内の任意の温室効果ガス測定装置に移動するタイミングを決定することができる。

一部の実施形態では、グリッド１０１０は、温室効果ガスの既知の発生源または吸収源の位置などを含めて、地理的領域に関する予め格納された情報と組み合わせることができる。たとえば、大量の温室効果ガスを排出することが知られている工場が、グリッドの左上角のすぐ北西に位置している可能性がある。サーバコンピューティング装置９１０は、この情報でグリッドを補強し、その工場がノードにより検出された温室効果ガスの潜在的または有力な発生源であると決定することができる。地方または州の機関等が適切な手順を踏んで、工場による排出を調節するか、または工場の所有者に罰則を科すことができる。一部の実施形態では、温室効果ガスの吸収源および発生源の位置を、不確かさの範囲で決定することができる。

別の例では、計算行列１０００は、グリッド１０１０の左側部分の中央と下方との間で、発生源および取り込みからの温室効果ガスの寄与が大幅に低下している（たとえば、７から２）ことを示している。この領域から生じる空気塊が、左上角で温室効果ガスを以前に豊富に含んでいた空気塊と混合されたとき、位置２における結果的な温室効果ガス測定値は、適度に変化するだけである。これら２つのノード間の地理的領域についてさらなる分析を行い、ネットワーク内における温室効果ガス測定値の増加または減少に依存して、その領域に位置している温室効果ガスの潜在的な発生源または吸収源の大きさを決定することができる。当該領域における発生源および吸収源の決定された大きさと、計算に関連する不確定要素とが、インバージョン報告として提供される。

上述した技法は、デジタルおよび／もしくはアナログの電子回路、もしくはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装することができる。実装は、コンピュータプログラム製品として、すなわちデータ処理装置、たとえばプログラミング可能なプロセッサ、コンピュータ、および／または複数のコンピュータにより実行され、またはそれらの動作を制御する、機械可読記憶装置に有形に具現化されたコンピュータプログラムとすることができる。コンピュータプログラムは、ソースコード、コンパイルコード、解釈コード、および／または機械コードを含む、任意の形式のコンピュータ言語またはプログラミング言語で記述でき、スタンドアロンプログラムまたはサブルーチン、要素、もしくはコンピューティング環境での使用に適した他の単位を含む、任意の形式で展開することができる。コンピュータプログラムは、１つもしくは複数の現場にある１つのコンピュータまたは複数のコンピュータで実行されるように展開することができる。

方法ステップは、コンピュータプログラムを実行して入力データの操作および／または出力データの生成により本発明の機能を実行する１つまたは複数のプロセッサにより実行できる。また、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＦＰＡＡ（フィールドプログラマブルアナログアレイ）、ＣＰＬＤ（複合プログラム可能論理装置）、ＰＳｏＣ（プログラム可能システムオンチップ）、ＡＳＩＰ（特定用途向け命令セットプロセッサ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の専用論理回路により方法ステップを実行し、またはそのような専用論理回路として装置を実装することができる。サブルーチンは、格納されたコンピュータプログラムおよび／もしくはプロセッサ、ならびに／または１つもしくは複数の機能を実装する特殊回路の一部を参照し得る。

コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサには、例として、汎用マイクロプロセッサおよび専用マイクロプロセッサの両方、ならびに任意の種類のデジタルコンピュータまたはアナログコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサが含まれる。一般に、プロセッサは、読み取り専用メモリもしくはランダムアクセスメモリまたはそれらの両方から、命令およびデータを受け取る。コンピュータの必須の要素は、命令を実行するプロセッサと、命令および／またはデータを格納する１つまたは複数のメモリ装置である。キャッシュ等のメモリ装置は、データを一時的に格納するために使用できる。またメモリ装置は、データを長期的に格納するためにも使用できる。一般に、コンピュータはさらに、たとえば磁気ディスク、光磁気ディスク、光学ディスクなど、データを格納するための１つまたは複数の大容量記憶装置を含むか、またはそれらの大容量記憶装置に動作可能に接続されてデータを受信、転送する、もしくはその両方を行う。またコンピュータは、命令および／もしくはデータをネットワークから受信するために、ならびに／または命令および／もしくはデータをネットワークに転送するために、通信ネットワークに動作可能に接続され得る。コンピュータプログラム命令およびデータを具現化するために適したコンピュータ可読記憶媒体には、あらゆる形式の揮発性および不揮発性のメモリが含まれる。これらのメモリには、例として、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ装置等の半導体メモリ装置、たとえば内部ハードディスクやリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤやＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク等の光学ディスクがある。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補完され、および／または専用論理回路に組み込まれ得る。

利用者との対話を可能にするために、上述した技法は、利用者に情報を表示する表示装置ならびに利用者がコンピュータに入力を提供できる（たとえば、ユーザーインターフェイス要素と対話できる）キーボードおよびポインティング装置と通信するコンピュータで実装できる。表示装置の例として、ＣＲＴ（陰極線管）モニタ、プラズマモニタ、ＬＣＤ（液晶表示）モニタがある。ポインティング装置の例として、マウス、トラックボール、タッチパッド、運動センサがある。他の種類の装置を使用して利用者との対話を実現することもできる。たとえば、利用者に提供されるフィードバックは、たとえば視覚フィードバック、聴覚フィードバック、触覚フィードバックなどの任意の形式の感覚フィードバックでよく、利用者からの入力は、音響入力、音声入力、接触入力などの任意の形式で受け取られ得る。

上述した技法は、バックエンド構成要素を含む分散コンピューティングシステムで実装することができる。バックエンド構成要素は、たとえば、データサーバ、ミドルウェア構成要素、および／またはアプリケーションサーバであり得る。上述した技法は、フロントエンド構成要素を含む分散コンピューティングシステムで実装することができる。フロントエンド構成要素は、たとえば、グラフィカルユーザーインターフェイスを備えたクライアントコンピュータ、利用者が例示的な実装と対話できるウェブブラウザ、および／または伝送装置用のその他のグラフィカルユーザーインターフェイスであり得る。上述した技法は、そのようなバックエンド、ミドルウェア、およびフロントエンドの構成要素の任意の組み合わせを含む分散コンピューティングシステムで実装することができる。

コンピューティングシステムの構成要素は、任意の形式または媒体のデジタルまたはアナログのデータ通信を含み得る伝送媒体（たとえば、通信ネットワーク）によって相互に接続され得る。伝送媒体は、１つもしくは複数のパケットベースネットワークおよび／または１つもしくは複数の回線ベースネットワークを任意の構成で含み得る。パケットベースネットワークには、たとえば、インターネット、キャリアインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク（たとえば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、キャンパスエリアネットワーク（ＣＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ））、プライベートＩＰネットワーク、ＩＰ構内交換（ＩＰＢＸ）、ワイヤレスネットワーク（たとえば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ネットワーク、ＨｉｐｅｒＬＡＮ）、および／または他のパケットベースネットワークが含まれ得る。回線ベースネットワークには、たとえば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、旧式の構内交換（ＰＢＸ）、ワイヤレスネットワーク（たとえばＲＡＮ、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）ネットワーク、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ（登録商標））ネットワーク）、および／または他の回線ベースネットワークが含まれ得る。

伝送媒体上での情報転送は、１つまたは複数の通信プロトコルに基づき得る。通信プロトコルには、たとえば、イーサネット（登録商標）プロトコル、インターネットプロトコル（ＩＰ）、ボイスオーバーＩＰ（ＶＯＩＰ）、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）プロトコル、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、セッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）、Ｈ．３２３、媒体ゲートウェイ制御プロトコル（ＭＧＣＰ）、信号システム＃７（ＳＳ７）、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ（登録商標））プロトコル、プッシュツートーク（ＰＴＴ）プロトコル、ＰＴＴオーバーセルラー（ＰＯＣ）プロトコル、および／または他の通信プロトコルが含まれ得る。

コンピューティングシステムの装置には、たとえば、コンピュータ、ブラウザ装置を備えたコンピュータ、電話、ＩＰ電話、モバイル装置（たとえば、携帯電話、個人用デジタル補助（ＰＤＡ）装置、ノートパソコン、電子メール装置）、および／または他の通信装置が含まれ得る。ブラウザ装置には、たとえば、ワールドワイドウェブブラウザ（たとえば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標） Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（登録商標）、Ｍｏｚｉｌｌａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＭｏｚｉｌｌａ（登録商標） Ｆｉｒｅｆｏｘ）を備えたコンピュータ（たとえば、デスクトップコンピュータ、ノートパソコン）が含まれる。モバイルコンピューティング装置には、たとえば、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）が含まれる。ＩＰ電話には、たとえば、Ｃｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣｉｓｃｏ（登録商標） Ｕｎｉｆｉｅｄ ＩＰ Ｐｈｏｎｅ ７９８５Ｇおよび／またはＣｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣｉｓｃｏ（登録商標） Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｈｏｎｅ ７９２０が含まれる。

備えるや含むといった記載および／または複数形式の記載は上限を伴わないものであり、列挙された部品を含むと共に、列挙されていない追加の部品を含む可能性もある。および／またはという記載は上限を伴わないものであり、１つまたは複数の列挙された部品、および列挙された部品の組み合わせを含む。

当業者は、本発明の主旨および必須の特性から逸脱せずに、本発明を他の具体的な形式で具現化できることを理解するであろう。よって上述した実施形態は、あらゆる点において、本明細書に記載された発明の限定ではなく例示と見なされる。

Claims (32)

1. 温室効果ガスを測定する方法であって、
   較正装置で、地球の大気に露出した第１のポートから、大気ガスの第１のサンプルを受け取るステップと、
   前記較正装置で、地球の大気に露出した第２のポートから、大気ガスの第２のサンプルを受け取るステップと、
   前記較正装置により、前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルを温室効果ガスの分析のために測定装置に送るステップと、
   前記測定装置により、前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方に存在する温室効果ガスの特性を決定するステップと、
   前記測定装置により、温室効果ガスの決定された特性に関連するデータをコンピューティング装置に送信するステップと
   を含む方法。
2. 前記第１のポートが、地面から少なくとも８０メートル離れて配置されている請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のポートが、前記第１のポートと同じ位置に配置されている請求項２に記載の方法。
4. 前記第２のポートが、前記第１のポートから少なくとも２０メートル離れている請求項２に記載の方法。
5. 前記送るステップが、
   前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方の大気圧および温度を決定するステップと、
   決定された大気圧および温度を前記コンピューティング装置に送信するステップと、
   前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方に乾燥剤を適用するステップと、
   前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方を前記測定装置に渡すステップと
   をさらに含む請求項１に記載の方法。
6. 前記乾燥剤が、前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方から水蒸気を吸収する請求項５に記載の方法。
7. 前記測定装置が、空洞リングダウンレーザ分光法を使用して、前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの前記少なくとも一方の温室効果ガスの特性を決定する請求項１に記載の方法。
8. 温室効果ガスの決定された特性に関連する前記データが、温室効果ガスの量に対応する数値、前記第１のポートおよび前記第２のポートの位置に関連する大気条件データ、およびタイムスタンプデータを含む請求項１に記載の方法。
9. 前記測定装置により、スケジュールを受け取るステップと、
   前記測定装置により、前記スケジュールに基づいて、前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方を受け取るステップと
   をさらに含む請求項１に記載の方法。
10. 前記コンピューティング装置に接続された表示装置により、温室効果ガスの決定された特性に関連する前記データを表示するステップ
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
11. 前記較正装置で、前記較正装置に連結されたポンプから、第１の温室効果ガス量を受け取るステップと、
    前記較正装置を介して、前記第１の温室効果ガス量を前記測定装置に渡すステップと、
    前記測定装置により、前記第１の温室効果ガス量に存在する温室効果ガスの特性を決定するステップと、
    前記測定装置により、前記特性を前記コンピューティング装置に送信するステップと、
    前記コンピューティング装置により、前記特性に補正を加えることによって前記特性を較正するステップと
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
12. 温室効果ガス測定装置を較正する方法であって、
    較正装置で、前記較正装置に連結されたポンプから、第１の温室効果ガス量を受け取るステップと、
    前記較正装置を介して、前記第１の温室効果ガス量を前記測定装置に渡すステップと、
    前記測定装置により、前記第１の温室効果ガス量に存在する温室効果ガスの特性を決定するステップと、
    前記測定装置により、前記特性をサーバコンピューティング装置に送信するステップと、
    前記サーバコンピューティング装置により、前記特性に補正を加えることによって前記特性を較正するステップと
    を含む方法。
13. 大気中の温室効果ガスを測定するシステムであって、
    較正装置と、
    測定装置と
    を含み、前記較正装置が、
    地球の大気に露出した第１のポートから、大気ガスの第１のサンプルを受け取り、
    地球の大気に露出した第２のポートから、大気ガスの第２のサンプルを受け取り、
    前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルを温室効果ガスの分析のために前記測定装置に送る
    ように構成され、前記測定装置が、
    前記第１のサンプルおよび前記第２のサンプルの少なくとも一方に存在する温室効果ガスの特性を決定し、
    温室効果ガスの決定された特性に関連するデータをコンピューティング装置に送信する
    ように構成されたシステム。
14. 前記較正装置が、
    前記較正装置に連結されたポンプから第１の温室効果ガス量を受け取り、
    前記第１の温室効果ガス量を前記測定装置に渡し、
    前記第１の温室効果ガス量に基づいて、温室効果ガスの測定に使用される前記測定装置の測定器を較正する
    ようにさらに構成された請求項１３に記載のシステム。
15. 温室効果ガス測定装置を較正する装置であって、
    地球の大気に露出した１つまたは複数のポートから大気ガスのサンプルを受け取る１つまたは複数の取入口と、
    前記取入口を介して受け取られる前記大気ガスの流れを調節する１つまたは複数のポンプと、
    １つまたは複数の較正タンクと、
    サンプリングモジュールと
    を備え、前記サンプリングモジュールが、
    前記１つまたは複数のポンプおよび前記１つまたは複数の較正タンクに連結された弁と、
    圧力温度制御器と、
    乾燥器と
    を含み、前記サンプリングモジュールが、
    前記ポンプおよび前記較正タンクの１つまたは複数から前記弁を使用してガスをサンプリングし、
    サンプリングされたガスの圧力および温度を、前記圧力温度制御器を使用して調節し、
    前記乾燥器を使用して、サンプリングされたガスから水蒸気を除去し、
    前記乾燥器から、サンプリングされたガスに存在する温室効果ガスの特性を決定するように構成された測定装置に前記ガスを搬送する
    ように構成された装置。
16. 前記サンプリングモジュールが、
    サンプリングされたガスの前記圧力を測定し、
    測定された圧力の値を前記測定装置に送信する
    ようにさらに構成された請求項１５に記載の装置。
17. 前記弁に連結され、前記１つまたは複数のポンプの１つかまたは前記１つまたは複数の較正タンクの１つからガスをサンプリングするよう前記弁に指示するように構成されたサンプリング制御器をさらに含む請求項１５に記載の装置。
18. 前記サンプリング制御器が、前記１つまたは複数のポンプおよび前記１つまたは複数の較正タンクから所定の順序でガスをサンプリングするよう前記弁に指示する請求項１５に記載の装置。
19. 前記取入口が、チューブを介して前記ポートに連結されている請求項１５に記載の装置。
20. 前記１つまたは複数の取入口により受け取られる前記大気ガスが空気である請求項１５に記載の装置。
21. 前記１つまたは複数の較正タンクの少なくとも１つが、前記較正装置をゼロに設定するために使用されるガスを含む請求項１５に記載の装置。
22. 前記弁が、追加のガス供給源にアクセスするように構成された補助吸入口にさらに連結されている請求項１５に記載の装置。
23. 前記サンプリング装置が、
    前記較正装置から品質管理データを受け取り、
    前記品質管理データに基づいてガスのサンプリングを調整する
    ようにさらに構成された請求項１５に記載の装置。
24. 大気中の温室効果ガスを測定する方法であって、
    サーバコンピューティング装置で、２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置から、前記２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置の位置で収集された大気ガスのサンプルに含まれる温室効果ガスの量を表す値を受け取るステップと、
    前記サーバコンピューティング装置で、前記２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置の位置またはその近傍に配置された２つ以上の気象観測器具から、大気条件データを受け取るステップと、
    前記サーバコンピューティング装置により、温室効果ガスの量を表す各値の間の類似点および相違点を決定するために前記２つ以上のｉｎ ｓｉｔｕ測定装置から受け取った温室効果ガスの量を表す値を比較するステップと、
    前記サーバコンピューティング装置により、各大気条件データの間の類似点および相違点を決定するために前記２つ以上の気象観測器具から受け取った前記大気条件データを比較するステップと
    を含む方法。
25. 前記サーバコンピューティング装置により、前記ｉｎ ｓｉｔｕ測定装置および前記気象観測器具の位置に応じて、温室効果ガスの量を表す値および大気条件データを集計するステップと、
    前記サーバコンピューティング装置により、前記集計するステップおよび前記比較するステップに基づいて、前記温室効果ガスの発生源を決定するステップと
    をさらに含む請求項２４に記載の方法。
26. 前記決定するステップが、前記集計されたデータの逆モデリングに基づく請求項２５に記載の方法。
27. 前記大気条件データが、風速と、風向とを含み、前記集計するステップが、大気中の前記温室効果ガスの確率的な量と、前記大気条件データに基づく前記温室効果ガスの動きとを表す地理的グリッドを生成するステップをさらに含む請求項２５に記載の方法。
28. 前記サーバコンピューティング装置が、温室効果ガスの量を表す値と大気条件データとをリアルタイムで受け取る請求項２５に記載の方法。
29. 前記集計するステップが、前記ｉｎ ｓｉｔｕ測定装置に露出した対象地域の前記温室効果ガスの潜在的発生源を決定するステップをさらに含み、温室効果ガスの潜在的発生源を決定する前記ステップが、事前に格納された情報に基づく請求項２５に記載の方法。
30. 前記決定するステップが、温室効果ガス吸収源および温室効果ガス発生源の位置を推測する請求項２５に記載の方法。
31. 推測された吸収源および発生源の前記位置が、不確かさの範囲を含む請求項３０に記載の方法。
32. 前記決定するステップが、実質的にリアルタイムで実行される請求項２５に記載の方法。