Innovativ hydrologisk omloppövervakning med magneter

Publicerad: 2023-06-08 14:28:06 • Daniel Gårdefelt

Att förstå och hålla ett öga på den hydrologiska cykeln är nyckeln till att hantera vattenbrist, kontrollera naturresurser och ta reda på hur vädret kommer att bete sig. Nya verktyg kommer hela tiden ut för att hjälpa oss att bättre förstå detta komplicerade omlopp. Bland dessa nya idéer framstår användningen av magneter som ett smart sätt att förändra hur vi spårar vattnets kretslopp.

Den hydrologiska cykeln är den ständiga rörelsen av vatten på, över och under jordens yta. Det inkluderar saker som avdunstning, kondens, nederbörd och avrinning. För att hålla reda på dessa processer behöver du noggrannhet och räckvidd, vilket magnetiska teknologier kan ge.

Magnetiska flödesmätare, även kallade magmetrar, är en typ av teknik som använder magneter. Dessa verktyg hjälper till att mäta hur snabbt vattnet rör sig genom floder, bäckar och linjer. Faradays lag om elektromagnetisk induktion är det som får en magmeter att fungera. När vattnet rör sig genom flödesmätarens magnetfält skapas en spänning som är proportionell mot flödeshastigheten. Denna metod är särskilt användbar för att ta reda på var vatten finns och hur mycket det finns i olika ekosystem eftersom den är icke-invasiv och mycket exakt.

Med hjälp av magnetiskt laddade partiklar kan forskare spåra hur vatten rör sig genom den hydrologiska cykeln. Forskare kan lära sig om flödesvägar, infiltrationshastigheter och grundvattenladdning genom att lägga till dessa partiklar till en vattenkälla och spåra dem med magnetiska sensorer när de rör sig genom miljön. Denna information är mycket viktig för att göra modeller för vattenhantering och ta reda på när vattenförsörjning kommer att finnas tillgänglig.

Magnetism används också i fjärranalystekniker som använder satelliter för att titta på vattnets kretslopp. Sensorer kan fånga upp jordens naturliga magnetfält och hur det påverkar vattenpölar. Förändringar i dessa relationer kan användas för att räkna ut saker som havsströmmar och mängden vatten i jorden.

Dessutom är magnetisk resonansljud (MRS) en geofysisk metod som görs på marken och används för att mäta mängden vatten i underytan. MRS mäter den magnetiska resonansen hos väteatomer i vattenmolekyler med hjälp av magnetfält. För grundvattenforskning och karakterisering av akviferer är MRS-data mycket viktiga.

Sammanfattningsvis hjälper användningen av magneter i övervakningsanordningar oss att lära oss mer om den hydrologiska cykeln och förstå den bättre. När miljöproblemen blir värre ger dessa magnetiska underverk oss den information och idéer vi behöver för att hantera vatten och skydda miljön på ett hållbart sätt.