大氣所成功研發(fā)一氧化氮湍流通量觀測(cè)系統(tǒng)

2020-04-03 13:33:46來源：大氣所關(guān)鍵詞：觀測(cè)系統(tǒng)大氣監(jiān)測(cè)閱讀量：23371

導(dǎo)讀：該觀測(cè)系統(tǒng)在野外條件下運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)10 Hz NO濃度的檢測(cè)精度為0.338 ppbv，對(duì)半小時(shí)NO通量的檢測(cè)限為5.6 μg N m-2 h-1(95%置信度)，能有效獲取低排放期(無施肥效應(yīng))的NO湍流通量。

　　基于湍流理論的渦動(dòng)相關(guān)法是測(cè)量地氣碳氮?dú)怏w交換通量的理想方法。由于大氣中一氧化氮(NO)濃度非常低，長期以來基于該方法測(cè)量NO湍流通量的研究非常缺乏。中國科學(xué)院大氣物理研究所王凱和鄭循華所在的碳氮循環(huán)團(tuán)隊(duì)，采用一臺(tái)閉路中紅外量子級(jí)聯(lián)激光(QCL)氣體分析，研發(fā)了一套基于渦動(dòng)相關(guān)法的NO湍流通量觀測(cè)系統(tǒng)，并在一個(gè)典型亞熱帶農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)開展觀測(cè)研究，以評(píng)價(jià)該觀測(cè)系統(tǒng)在野外條件下的運(yùn)行性能及其測(cè)量農(nóng)田NO湍流通量的適用性。

　　該觀測(cè)系統(tǒng)在野外條件下運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)10 Hz NO濃度的檢測(cè)精度為0.338 ppbv，對(duì)半小時(shí)NO通量的檢測(cè)限為5.6 μg N m-2 h-1(95%置信度)，能有效獲取低排放期(無施肥效應(yīng))的NO湍流通量。該研究未考慮NO從土壤表面?zhèn)鬏斨劣^測(cè)高度過程中由于光化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的通量低估，若要獲取土壤表面的NO排放通量，需考慮此項(xiàng)系統(tǒng)誤差。

　　研究結(jié)果表明，基于QCL激光檢測(cè)技術(shù)的NO湍流通量觀測(cè)系統(tǒng)具有在穩(wěn)定性、測(cè)量響應(yīng)速度、維護(hù)工作量等方面的優(yōu)勢(shì)，為生態(tài)系統(tǒng)與大氣間NO湍流交換通量的長周期原位觀測(cè)提供了一種新的方法選項(xiàng)。此外，該研究還提出了適用于低信噪比氣體(如NO、N2O)的濃度脈動(dòng)延遲矯正方案和湍流通量的誤差評(píng)估方法，為同類觀測(cè)研究提供了方法參考。

　　(原標(biāo)題：大氣所成功研發(fā)一氧化氮湍流通量觀測(cè)系統(tǒng))

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