环境空气测量实验装置示意图

G2201-i分析仪每3.7 s记录一次甲烷浓度和同位素组成（δ¹³CH₄），这些高时间分辨率的数据被平均为1 min值。在详细分析这些环境空气的甲烷和δ¹³CH₄值之前，将对标定和质控数据、异常值和无效数据进行识别和标记。1 min甲烷的摩尔分数和同位素组成通过单点校准测量对甲烷的同位素组成进行校准。

G2201-i分析仪的甲烷摩尔分数和δ¹³CH₄的艾伦标准偏差

2014年4月至2020年5月，在海德堡用CRDS分析仪连续测量了大气甲烷摩尔分数和δ¹³CH₄。其中甲烷的日平均摩尔分数变化范围在1890~2310 ppb之间，冬季高于夏季。相应的同位素组成δ¹³CH₄的变化范围为-49.3‰~-47.3‰。甲烷摩尔分数和δ¹³CH₄均表现出较强的年度周期性变化，平均甲烷摩尔分数最高值发生在深秋（11月）。在冬季和春季，摩尔分数略有下降，直到夏末（6月至7月）达到最低值。甲烷摩尔分数的振幅（峰-峰之差）为78 ppb，大气δ¹³CH₄的年度平均振幅为0.4‰。在初秋（9月至10月），δ¹³CH₄比春季（4月至5月）更低。

除了年度周期变化以外，甲烷摩尔分数和δ¹³CH₄也呈现明显的日变化。下午时（15:00-16:00UTC），由于混合高度较低，甲烷摩尔分数开始在夜间增加。日出后，由于辐射引起的混合，摩尔分数则显著降低。平均日变化有较强的季节差异，夏季（52 ppb）变化较大，冬季（21 ppb）较小。由于日变化受到太阳的强烈驱动，与冬季相比，夏季日出早，日落晚，早晨甲烷下降早，下午甲烷上升晚。δ¹³CH₄的日变化幅度在夏季（0.18‰）和秋季（0.16‰）略大于冬季（0.09‰）和春季（0.12‰）。最低的δ¹³CH₄出现在7:00-10:00UTC，在18:00-21:00UTC增加到最高值，然后在夜间下降。在夏季，早晨（δ¹³CH₄）的消耗似乎比其他季节更强。

海德堡地区甲烷在整个6年观测时间段内的平均同位素碳源特征为（-52.3±0.3）‰，由于确定的平均同位素源特征值很低，接近生物源（-55‰至-70‰之间）主导特征值，可以认为海德堡流域地区受到例如废弃物管理和农业在内的生物甲烷源的强烈影响。除此以外，海德堡甲烷的平均同位素碳特征还表明，除了生物排放以外，还有一部分较少的¹³C贫瘠来源，例如天然气，供暖，甚至是来自海德堡城市地区的交通源。然而，这两者似乎都不是唯一的主要排放源，这与巴登-符腾堡国家环境研究所（LUBW）的清单结果一致，其中报告了三分之一的排放来自于天然气泄漏、废弃物管理部门或农业。