洛克菲勒纪念堂的钟楼通常挤满了游客和大学的主教。但是科学家们最近将271级石阶提升到校园的最高点，以研究芝加哥的空气质量和污染。
在洛克菲勒中心，来自芝加哥大学和哈佛大学的研究人员将一根长管子从石塔上放下来，放在一台嗡嗡作响的机器上，机器在吹过石塔时分析空气中甲烷的含量。在校园的另一端，位于Knapp生物医学发现中心(Knapp Center for Biomedical Discovery)顶部的另一个仪器，让芝加哥大学的科学家们得以测试水蒸气中的同位素。
这些数据将被用来绘制芝加哥城市中心周围的空气地图，以及其中包含的内容。这将使科学家能够研究该地区的空气质量，但也加深了他们对污染、天气和大气运输之间相互作用的理解。
Assoc说:“我们对大气研究得越多，我们经常发现这些问题的答案就越复杂。”伊丽莎白·莫耶(Elisabeth Moyer)教授的实验室正在运行一个项目，并协助另一个项目。“这是一个很好的机会，可以在存在差距的领域获得一些数据。”
“科学与艺术的交汇之处”
洛克菲勒教堂是校园里最具标志性的建筑之一。因为它不像新建筑那样有排气孔，它近100年的基础设施使它成为测量空气的理想场所。
教堂很高兴能帮助科学家们。“这座建筑本身是建立在启蒙运动的原则之上的——一个科学和艺术交汇的地方，”教堂运营总监马修·迪恩(Matthew Dean)说。“它被建成一个光和声学中心，一个探索和探索的中心，这一直是我们的动力。”
去年春天，洛克菲勒基金会的工作人员帮助哈佛大学研究生科迪·弗洛辛格(Cody Floerchinger)和芝加哥大学博士后研究员本·克卢泽(Ben Clouser)将一根空气取样管从塔顶向下绕到地下室，那里有一台光谱仪分析空气中的甲烷含量。
甲烷和乙烷是强效的温室气体——甚至比二氧化碳还要强——但科学家们对这些排放源的认识还存在差距。幸运的是，科学家们可以分析微量气体的特征，以确定它们是来自生物源——比如奶牛或填埋场——还是来自天然气源，比如工业活动或家庭供暖系统的泄漏。
弗洛辛格是哈佛大学一个研究小组的成员，该小组正在研究美国十几个城市的排放情况，包括芝加哥。科学家可以将这些数据与气象记录配对，绘制风向图，从而更好地了解他们所测量的空气来源。弗洛辛格说，他们已经看到了芝加哥的不同之处:南风将工业工厂的排放物吹向南方，北风携带芝加哥的颗粒物;密歇根湖的东风更清洁但更罕见。
数据中可能出现的其他情况将是春季植物开花的证据，随着芝加哥人关闭冬季供暖，天然气泄漏减少。
Floerchinger说，这些数据可能会为如何减少城市温室气体排放的政策决策提供参考。
测试空气中的同位素
在校园的另一边，另一个仪器被安装在一座建筑物的顶部——这是纳普生物医学发现中心。它测试的不是甲烷，而是空气中的水蒸气。
水可以有几种稍微不同的形态;例如，一小部分水分子含有带有额外中子的氢原子。
“你可以用这些同位素来了解水蒸汽的来源——无论是从湖中蒸发出来的，还是在汽车尾气管中燃烧产生的，”Clouser说。“最近燃烧的水是碳氢化合物的一部分，其同位素特征与最近湖中的水非常不同。”
克劳瑟说，科学家们没有太多关于城市水汽来源的数据，所以研究结果应该很有趣。
Moyer和Clouser还怀疑，目前科学家在气候模型中使用的同位素的图片并不像我们想象的那么完整。大量的重水通常被解释为水最初是从哪里蒸发出来的，但他们在高层大气中所看到的情况使他们认为可能没有那么简单。
莫耶说:“我们想知道这个数值在地面和天气情况下会有多大变化，比如雷暴之后会不会发生变化。”“如果是这样，这可能会帮助我们给模型带来更多的现实主义色彩。”
资助:国家科学基金会