基于Picarro G2508的新型弛豫涡旋累积系统（REC）同时测定生态系统H2O、CO2、CH4、N2O通量

2021/07/19   下载量： 1 次

方案摘要

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应用领域 环保
检测样本 土壤
检测项目 有机污染物
参考标准 无

微气象方法在陆地生态系统之上的微量气体通量测量中越来越重要。其能够在较长时间内测量较大尺度的平均气体通量，并具有较高的时间分辨率。应用最广泛的是涡动相关法(EC)，其典型可测定面积(或“通量足迹”)可达几公顷。但由于缺乏快速响应的气体分析仪和较低的信噪比，仍然局限于测定少数气体种类。此外，EC对小分子的大气成分如氧化亚氮的适用性往往受到高功率消耗的限制。涡流累积是另一种湍流交换测量系统的代表，在1990年Businger和Oncley提出了一种使用恒定流量涡流积累的“松弛”版本(松弛涡流积累，REA)。 近年来，光腔衰荡光谱(CRDS)分析仪的发展为小分子大气组分的浓度测量提供便利，特别为通过REA技术测量气体流量开辟了机会。虽然通过慢响应分析仪进行气体分析相对容易，但开发一种精确、可靠且耐用的快速响应空气采样系统仍然是一种技术挑战。 为了可靠地估算区域一氧化二氮的排放，监测全区域的N2O通量具有重要意义，通常传统的EC和REA系统都可以提供这种类型的数据。然而，EC系统测定时初始成本高，能耗高，而且运输到偏远地区以及现场为系统供电相对困难。此外，为了使用EC系统测量陆地生态系统的温室气体通量，目前还没有快速响应气体分析仪可满足条件。然而，对于REA系统，光腔衰荡光谱仪(例如Picarro G2508)可以同时用于分析水蒸气、甲烷、二氧化碳和一氧化二氮。 本文提出了一个新的REA系统。该系统能可靠地测量多季节变化下的区域CO2、N2O、CH4和水汽的通量，并对其在2018和2020年季节变化下的测定性能进行了评估。

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配置单
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 测试前，保证2对双空气储存室负压状态。当数据记录仪中存储室的低压保持恒定时，第一对储存室中的上升气流室和下降气流室会快速充满样品空气。典型的30分钟的采样周期后，样品空气流向第二对储存室，同时将第一对储存室设置为超压。当第二对气体储存室以与第一对相同的方式充入样本空气的同时，第一个储存室中的空气会被引导通过Picarro G2508 CRDS分析仪。每个储存室的样品分析时间约为5分钟（采样速率为1 HZ）。10分钟后，储存室被完全清空，为下一个采样周期做好准备。该过程的原始数据、处理过的通量和平均值均存储在数据记录仪的CF存储卡上。

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北京世纪朝阳科技发展有限公司
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