温室气体通量在线观测系统

中国气象局日前印发《高精度温室气体二氧化碳浓度自动观测系统建设指南》（以下简称《指南》），以期充分发挥气象资源优势，快速构建覆盖我国主要城市和区域的温室气体浓度高精度观测网，规范全国气象部门开展高精度温室气体二氧化碳浓度及通量自动观测系统的建设与运行。《指南》明确了现阶段高精度温室气体浓度与通量自动观测系统的基本观测要求，强调在布局时各地要统筹集约建设，确保测量准确度、精度等满足国家标准和技术指标要求，利用气象部门现有观测站网与资源优势，加强沟通协调、多元投入，快速构建覆盖我国主要城市和区域的温室气体浓度高精度观测网。《指南》建议在我国省会城市和重点城市，至少建设一个温室气体观测站；在区域气候代表性较好的高山气象站点，开展温室气体在线观测；在国家气候观象台、中国气象局野外科学试验基地中，选择有一定海拔高度、代表不同地球系统圈层下垫面特征的站点，开展温室气体浓度高精度观测和通量监测，以获得区分人为排放和自然碳汇作用的碳源、碳汇反演基础数据；宜选择部分具有较大区域代表性的站点，开展碳同位素观测，以获得区分陆地和海洋生态系统的基础数据。“开展大气成分观测，不仅是应对气候变化的需要，也是法律赋予气象部门的职责和义务。其中，大气温室气体浓度的观测是气候与气候变化监测中的一项重要内容。”全国气候与气候变化标准化技术委员会大气成分观测预报预警服务分技术委员会秘书长张晓春介绍。面对国家生态文明建设的新形势新任务新要求，中国气象局于2021年组建了温室气体及碳中和监测评估中心，并在全国数十个城市新建、改建温室气体观测站。《指南》作为气象部门开展温室气体观测的纲领性指导文件，不仅对未来站网建设做出系统性规划，也对已有站点的完善与优化给出具体指导。未来，气象部门将进一步加强温室气体观测业务顶层设计、科学规划，持续推进温室气体观测能力建设。作为国内最早开展大气温室气体二氧化碳本底浓度业务观测的部门，中国气象局从20世纪90年代初，率先在瓦里关大气本底站开展大气温室气体二氧化碳本底浓度的长期业务化观测，积累了长序列的监测结果并获得国际认可。如今，在全国建立了以7个大气本底站为核心的全国温室气体观测网，以及较为完善、与国际接轨的温室气体观测标准规范、运行保障、溯源标校等业务体系，主导编制、颁布的与温室气体观测相关的7项国家标准和7项气象行业标准，成为国内其他行业、部门和单位开展温室气体观测设备研发、组网监测等工作的重要参考和依据。

项目编号：YZJ-2022-007项目名称：长江科学院水域全组份温室气体通量自动监测系统设备购置预算金额：286.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：286.0000000 万元（人民币）采购需求：通过购置水域全组份温室气体通量自动监测核心科学仪器设备，构建水域温室气体通量组网自动监测系统，分别在温室气体空间差异性显著的水库坝前和支流消落带两个典型区域设置自动在线监测系统，实现水域温室气体通量数据多点原位同步、连续实时观测，支撑长江流域大型湖库水体温室气体源汇变化公益性科学研究。本次招标设备及服务内容包括：序号设备名称单位数量备注水域全组份温室气体通量自动监测系统1水域全组份温室气体通量分析仪台2接受进口设备投标2多点采样仪台2接受进口设备投标3野外分析小屋及太阳能供电模块个2不接受进口设备投标 合同履行期限：合同生效且支付预付款后150天内交货，交货后30天内完成调试（不可抗力因素除外）。本项目( 不接受 )联合体投标。

12月1日上午，中国气象局举行12月新闻发布会，发布《2022年中国温室气体公报》。中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢在会上介绍称，截至目前，中国气象局已建成117个高精度温室气体观测站。12月1日，中国气象局发布《2022年中国温室气体公报(总第12期)》。张兴赢指出，温室气体减排是全球应对气候变化的重要手段，昨日，联合国气候变化框架公约第28次缔约方大会(COP28)在迪拜召开，本次大会将开展《巴黎协定》签署以来的首次全球盘点。11月15日中美双方发表了关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明，两国元首在会谈中强调当下关键十年中美共同加快努力应对气候危机的重要性，未来全球将在气候变化的适应、减缓等领域开展务实合作，合力应对全球气候变化带来的风险与挑战。世界气象组织发布的公报指出，2022年全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史纪录，二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到417.9±0.2 ppm、1923±2 ppb、335.8±0.1 ppb，相比2021年，2022年大气二氧化碳浓度增幅约2.2 ppm，大气甲烷和氧化亚氮浓度增幅分别达16 ppb和1.4 ppb。报告指出，全球二氧化碳浓度比工业化前平均水平高出50%，但其增长率略低于前一年和前十年的平均水平，这很可能是由于碳循环的自然、短期变化造成。尽管科学界对气候变化及其影响已有广泛的了解，但关于碳循环以及海洋、陆地生物圈和多年冻土区的碳通量仍存在一定不确定因素。因此，今年6月第19届世界气象大会批准建立新的全球温室气体监测计划，把所有天基和地基观测系统以及建模和数据同化能力集中在一起，提供一个综合的、可操作的框架，以便能够说明与人类活动有关的温室气体排放以及自然的源和汇，为应对气候变化的《巴黎协定》的实施提供重要信息和支持。中国气象局非常高度重视温室气体监测工作，从20世纪80年代开始，就在瓦里关建立了全球大气本体观测站，陆续建成了由1个全球大气本底站和6个区域大气本底站组成的大气本底观测站网。实现对《京都议定书》管控的7大类30余种温室气体观测，形成了观测-运行监控-维护标校-质量控制-应用分析等于一体的温室气体本底观测业务体系。自20世纪90年代初开始在青海瓦里关全球大气本底站开展甲烷观测，2009年起逐步在其他区域本底站建立在线观测业务，积累了我国最长序列的高精度甲烷观测资料。“截至目前，中国气象局已建成117个高精度温室气体观测站。”张兴赢称，为了进一步强化全球温室气体监测能力，2016年起，我国陆续发射了5颗具备全球大气二氧化碳监测能力的卫星。“近日，也就是19号启动了面向碳盘点的下一代全球碳监测科学实验卫星项目。经过多年的建设与发展，当前我国已初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。”未来，中国气象局还将进一步提升观测能力，形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网。并计划于2025年发射风云3号气象卫星08星，这颗星将搭载更高性能的全球温室气体监测仪器。“下一步，我国将基于先进高精度的天空地一体化的全球温室气体观测数据，来支持和发展完善我国自主的全球碳源汇监测核校支撑系统，为应对全球气候变化、顺利实现我国碳达峰目标和碳中和愿景提供科技支撑。”

记者16日午后从山西省气象局了解，由中国气象局、山西省发展和改革委员会、山西省科技厅和山西省气象局共同投资，山西省气象科学研究所承建的“山西省温室气体观测站网建设(一期)工程”已顺利完成并正式试运行。 　　据了解，此工程实现了山西环境温室气体浓度数据的在线监测、在线传输、在线处理和在线发布。标志着山西率先建成全国首个省级环境温室气体浓度在线监测系统。 　　此工程依托温室气体观测站网，获取CO2/CH4等温室气体、SO2、NOX、PM10/PM2.5/PM1等大气成分观测数据和相关气象数据，通过信息传输系统传到中心站，从而建立起山西全省的环境温室气体浓度数据库。 　　此间专业人士称，建立温室气体观测站网为可准确掌握山西全省温室气体浓度变化状况及时空分布特征，了解全省不同地区温室气体浓度、排放种类及排放量和吸收汇的动态变化提供了重要技术支撑。同时，通过对数据进行分析处理并形成相关业务服务产品，定期向政府及相关部门报送，还有助于为各级政府应对气候变化提供科学数据和对策建议，为全省温室气体减排战略的制定和区域、部门产业及能源结构的调整等相关决策提供科学依据，为山西在未来的省际碳补偿、交易谈判中抢占制高点提供重要支持。 　　此工程于去年11月开工建设，总投资1025万元人民币，先后建成温室气体观测中心站、太原、临汾和大同子站，完成观测仪器、信息传输系统的安装调试，实现数据正常传输。 　　据称，目前，山西气科所也已对中心站和各子站的业务人员进行集中培训，为有效开展相关观测业务和服务奠定良好基础。

1 摘要陆地生态系统中土壤温室气体排放或吸收过程极其复杂。实现多种土壤温室气体的同步原位监测已成为土壤温室气体研究人员的迫切需求。基于此，北京理加联合科技有限公司（以下简称理加）研发了土壤呼吸系列产品。其中PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统（以下简称“PS-9000”）用于测量土壤CO2通量，LGR UGGA+PS-3000便携式土壤呼吸系统（以下简称“PS-3000”）用于测量土壤CO2和CH4通量，LGR MGGA+PS-3010超便携CH4/ CO2土壤呼吸系统（以下简称“PS-3010”）用于测量土壤CO2和CH4通量，PS-3020便携式土壤呼吸系统（以下简称“PS-3020”）用于测量土壤N2O/CH4或N2O/CO通量。SF-9000多通道土壤碳通量自动测量系统（以下简称“SF-9000”）可连接多达18个呼吸室，多点测量土壤CO2通量，实现土壤碳通量的连续长期监测。SF-3500多通道土壤气体通量自动测量系统（以下简称“SF-3500”旧型号：SF-3000）可以连接多种气体分析仪来测量CO2，CH4，N2O，NH3和其他气体通量，也可以连接同位素分析仪来测量13CO2，12C18O16O，15N14NO同位素值。SF-3500可以收集多达18个呼吸室的连续数据集，以表征研究区域气体交换的时空变化。2 应用案例2.1 PS-9000中国科学院沈阳应用生态研究所，利用PS-9000测量果树园土壤CO2排放。2.2 PS-30001. 中国科学院大气物理研究所，在长白山森林生态系统的应用。2. 海南大学，在热带雨林的应用2.3 PS-3010中国科学院成都山地灾害与环境研究所，利用ABB LGR MGGA+LICA PS-3010监测海拔约4600 m的青藏高原五道梁土壤CO2和CH4排放。2.4 PS-3020上海市环境科学研究院，在崇明水稻田进行便携式N2O/CH4通量测量。2.5 SF-9000中国科学院西北高原生物研究所，在海北站高寒草地进行研究。2.6 SF-3000ABB LGR 分析仪+SF-3000可在不同生态系统中使用：森林、草地、湿地、沙漠和农业生态系统。也可在不同环境条件下使用：高海拔地区或低海拔地区、高温地区或低温地区、高湿地区或干旱地区。在国内有许多的应用案例：1 青藏高原（若尔盖草原），海拔超过3300 m。中国科学院地理科学与资源研究所。利用N2O/CO+UGGA+SF-3000长期监测土壤CO2，CH4， N2O，CO，H2O通量。2 内蒙古草原生态系统。北京师范大学。利用UGGA+SF-3000长期监测草地土壤CO2，CH4和H2O通量。3 天山（沙漠生态系统）。中国科学院新疆生态与地理研究所。利用CCIA+ SF-3000长期监测沙漠生态系统土壤CO2，δ13C，δ18O，H2O。4 长白山（森林生态系统），海拔超过2000 m，冬季寒冷。利用CCIA+ SF-3000长期监测森林生态系统土壤CO2，δ13C，δ18O，H2O。5 清原森林生态系统观测研究站。中国科学院沈阳应用生态研究所。SF-3000土壤通量系统用于清远林业站NOx的长期监测。6 青藏高原（湿地生态系统）。中国林业科学研究院湿地研究所。利用UGGA+ SF-3000监测青藏高原湿地生态系统的土壤CO2和CH4通量。7 云南哀牢山（森林生态系统）。中国科学院西双版纳热带植物园。利用CCIA+UGGA+SF-3000长期监测CO2, δ13C, δ18O, CH4, H2O。8 兰州市农田生态系统。兰州大学。利用N2O分析仪+SF-3000监测苜蓿地土壤的N2O通量。3 应用文章从研发生产至今，已经有许多科学家利用理加的土壤呼吸系列产品进行了诸多研究。例如，中国林科院湿地研究所湿地与气候变化团队以四川若尔盖高原泥炭地为研究对象，依托模拟极端干旱的野外控制实验平台，通过原位观测和室内试验相结合，利用PS-9000研究了若尔盖高原泥炭地生态系统碳排放（生态系统呼吸和土壤呼吸）对植物生长季不同时期极端干旱事件的响应，并揭示了植物和土壤酶活性对泥炭地碳排放变化的驱动机理；一组研究人员在青藏高原风火山利用PS-3000测量了两个生长季节（2017年和2018年）不同坡向（北向（阴坡）和南向（阳坡））和不同海拔的生态系统呼吸（Re）和CH4通量，旨在阐明其Re和CH4通量模式并量化生物和非生物因子调节Re和CH4通量的相对贡献；来自中国科学院地理科学和资源研究所的研究团队利用SF-3500研究了青藏高原高寒草甸CO2、CH4和N2O通量及其总平衡对3个增温水平的响应（环境、+1.5℃、+3.0℃），以理解（a）CO2与CH4和N2O通量对增温响应的差异，（b）年GHG通量对不同增温水平的短期敏感性以及（c）生长季和非生长季GHG通量对增温响应的差异。4 小结理加公司专注国产生态仪器的研发和生产，相信随着加大研发的投入和市场及时间的积累，理加公司一定会生产出更多、更好的生态仪器，给更多的国内外客户提供更有价值的产品。理加将继续努力以全新的面貌迎接更多的挑战和机遇，以更大的热情服务新老客户，为科研人员的科研事业保驾护航。5 Published Literature1.Yan ZQ, Kang EZ, Zhang KR et al. 2021. Plant and Soil Enzyme Activities Regulate CO2 Efflux in Alpine Peatlands After 5 Years of Simulated Extreme Drought[J]. Frontiers in Plant Science, 12: 756956. (PS-9000)2.Li Y, Wang GW, Bing HJ et al. 2021. Watershed scale patterns and controlling factors of ecosystem respiration and methane fluxes in a Tibetan alpine grassland[J]. Agricultural and Forest Meteorology, https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108451. (PS-3000)3.Rong YP, Ma L, Johnson DA. 2015. Methane uptake by four land-use types in the agro-pastoral region of northern China[J]. Atmospheric Environment, 116: 12-21. (SF-3000)4.Rong YP, Ma L, Johnson DA et al. 2015. Soil respiration patterns for four major land-use types of the agro-pastoral region of northern China[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 213: 142-150. (SF-3000)5.Pan ZL, Johnson DA, Wei ZJ et al. 2016. Non-growing season soil CO2 efflux patterns in five land-use types in northern China[J]. Atmospheric Environment, 144: 160-167. (SF-3000)6.Pan ZL, Wei ZJ, Ma L et al. 2016. Effects of various stocking rates on grassland soil respiration during the non-growing season[J]. Acta Ecologica Sinica, 36: 411-416. (SF-3000)7.Ma L, Zhong MY, Zhu YH et al. 2018. Annual methane budgets of sheep grazing systems were regulated by grazing intensities in the temperate continental steppe: A two-year case study[J]. Atmospheric Environment, 174: 66-75. (SF-3000)8.Su CX, Zhu WX, Kang RH et al. 2021. Interannual and seasonal variabilities in soil NO fluxes from a rainfed maize field in the Northeast China[J]. Environmental Pollution, 286, 117312. (SF-3000)9.Yang L, Zhang QL, Ma ZT et al. 2021. Seasonal variations in temperature sensitivity of soil respiration in a larch forest in the Northern Daxing’an Mountains in Northeast China[J]. Journal of Forestry Research, 3. (SF-3000)10.Jia Z, Li P, Wu YT et al. 2020. Deepened snow cover alters biotic and abiotic controls on nitrogen loss during non-growing season in temperate grasslands[J]. Biolog11.Wang JS, Quan Q, Chen WN et al. 2021. Increased CO2 emissions surpass reductions of non-CO2 emissions more under higher experimental warming in an alpine meadow[J]. Science of the Total Environment, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144559. (SF-3500)12.庄静静, 张劲松, 孟平等. 2015. 华北低山丘陵区土壤CH4通量对脉冲降雨的响应[J]. 东北林业大学学报, 43(10): 72-78. (SF-3000)13.庄静静, 张劲松, 孟平等. 2015. 华北低山丘陵区人工林土壤CH4通量测定代表性时段研究[J]. 生态环境学报, 24(11): 1791-1798. (SF-3000)14.刘博奇, 牟长城, 邢亚娟等. 2016. 小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 北京林业大学学报, 38(4): 77-85. (SF-3000)15.庄静静, 张劲松, 孟平等. 2016. 非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子[J]. 林业科学研究, 29(2):274-282. (SF-3000)16.何方杰, 韩辉邦, 马学谦等. 2019. 隆宝滩沼泽湿地不同区域的甲烷通量特征及影响因素[J]. 生态环境学报, 28(4): 803-811. (SF-3000)17.何可宜, 沈亚文, 冯继广等. 2021. 植物残体输入改变对樟子松人工林土壤呼吸及其温度敏感性的影响[J]. 北京大学学报(自然科学版), 57(2): 361-370. (PS-2000)

温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。 UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪由澳大利亚Wollongong 大学研发，由ECOTECH 合作生产，并提供全球范围内的分销及符合ISO9001 标准的售后服务。UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪应用多光程&mdash &mdash 傅里叶红外变换（FTIR）光谱测量解析技术和高性能红外检测元器件，结合了完善的控制软件系统，能够全自动地运行，在线精确连续测量环境大气（或其他种类的混合气体）中多种温室气体成分的浓度及其同位素丰度，运行成本低，适于长期连续观测。也可以根据用户需求，改变地相应的配置，测量其他种类的痕量气体。 自第一台Uow FTIR 多要素温室气体气体分析仪投入现场观测应用以来，10 余年间，在全球已有多个用户将本仪器用于环境大气和本底地区大气的温室气体观测，并开发了温室气体以外的测量功能。这些用户包括：澳大利亚的Wollongong 大学、Melbourne 大学、公共财富科学与工业研究组织（CSIRO）、科学与技术组织（ANSTO），新西兰的国家水和大气研究所（NIWA），德国的Heidelberg大学、Bremen 大学、Max Planck 研究所，韩国的国家标准研究所、中国气象局（CMA）等。 下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。 仪器特点 @ 同时在线测量多种温室气体的浓度和同位素丰度，应用方式广泛、多样 1 同时测定CO2、CO、CH4、N2O 的大气浓度，以及CO2 中&delta 13C、水汽中&delta D 和&delta 18O 的丰度。 2 可以一路或多路连续进样，测量多种温室气体浓度及同位素丰度； 3 可在测量塔不同高度采集样品，进行温室气体（包括水汽和CO2 的同位素）的垂直廓线测量； 4 可车载连续监测； 5􀁺 连接静态箱进行土壤中温室气体的通量测量； 6􀁺 在实验室中批量测量采样瓶或采样袋中的空气样品； 7􀁺 标准传递测量：在实验室中，通过测量将高等级标准气的量值关系传递给较低等级的标准气体。 8 其他气体成分的测量 9􀁺 在中红外谱段有已知吸收光谱的任何气体都可以用本仪器定量测量，如：NH3、碳氟化合物、HF 和SiF4 等。 10 根据气体物种不同，最低检测限为1-20ppbv。 @ 全自动运行，可遥控，维护成本低、消耗量少 1 五合一测量（一台仪器同时测量5 个物种/要素），综合运行成本低2􀁺 日常观测只需要参照气（洁净空气）每天一次检测，无需高等级标准气； 3􀁺 无需液氮或深冷除湿； 4􀁺 随机携带采样气体干燥器和多进样口 5􀁺 全自动运行，并可通过网络遥控运行 UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪 中文样本下载链接：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101597/C131047.htm http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101597/C131047.htm UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪 UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪 UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪 UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪 UoW FTIR 多要素温室气体气体分析仪温室气体观测技术 温室气体是大气中一些具有红外辐射活性的微量气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利 昂、水汽等30 余种（类）。温室气体对太阳短波辐射透明，却对太阳和地球表面的长波（红外）辐 射有明显的吸收作用，因而，温室气体对地球大气的增温作用十分明显。如果没有温室气体，全球 大气平均温度会从目前的15℃降至零下19℃。由于人类活动向大气排放了大量温室气体，到2005 年，全球大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓度已经分别由工业革命初期的280 ppm、715 ppb、270 ppb 上升到379 ppm、1774 ppb 和319 ppb，其后果是全球平均气温上升了0.74℃。如果温室气体保 持目前的增长速度，本世纪末全球平均气温将升高1.1－6.4℃。全球气候变化将给人类的生存环境 带来严重影响：气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生物多样性及分布发生巨变，等等。 为了人类免受气候变暖的威胁，防止人类生存环境进一步恶化，需要对大气中主要温室气体的浓度 及其变化进行系统的长期监测、研究，以利于全人类采取共同行动减少温室气体的排放。 温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技 术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测 量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光 谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的 激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是 后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。 温室气体观测技术 温室气体是大气中一些具有红外辐射活性的微量气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利 昂、水汽等30 余种（类）。温室气体对太阳短波辐射透明，却对太阳和地球表面的长波（红外）辐 射有明显的吸收作用，因而，温室气体对地球大气的增温作用十分明显。如果没有温室气体，全球 大气平均温度会从目前的15℃降至零下19℃。由于人类活动向大气排放了大量温室气体，到2005 年，全球大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓度已经分别由工业革命初期的280 ppm、715 ppb、270 ppb上升到379 ppm、1774 ppb 和319 ppb，其后果是全球平均气温上升了0.74℃。如果温室气体保 持目前的增长速度，本世纪末全球平均气温将升高1.1－6.4℃。全球气候变化将给人类的生存环境 带来严重影响：气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生物多样性及分布发生巨变，等等。 为了人类免受气候变暖的威胁，防止人类生存环境进一步恶化，需要对大气中主要温室气体的浓度 及其变化进行系统的长期监测、研究，以利于全人类采取共同行动减少温室气体的排放。 温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技 术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测 量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光 谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的 激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是 后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。 温室气体观测技术 温室气体是大气中一些具有红外辐射活性的微量气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利 昂、水汽等30 余种（类）。温室气体对太阳短波辐射透明，却对太阳和地球表面的长波（红外）辐 射有明显的吸收作用，因而，温室气体对地球大气的增温作用十分明显。如果没有温室气体，全球 大气平均温度会从目前的15℃降至零下19℃。由于人类活动向大气排放了大量温室气体，到2005 年，全球大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓度已经分别由工业革命初期的280 ppm、715 ppb、270 ppb 上升到379 ppm、1774 ppb 和319 ppb，其后果是全球平均气温上升了0.74℃。如果温室气体保 持目前的增长速度，本世纪末全球平均气温将升高1.1－6.4℃。全球气候变化将给人类的生存环境 带来严重影响：气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生物多样性及分布发生巨变，等等。 为了人类免受气候变暖的威胁，防止人类生存环境进一步恶化，需要对大气中主要温室气体的浓度 及其变化进行系统的长期监测、研究，以利于全人类采取共同行动减少温室气体的排放。 温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技 术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测 量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光 谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的 激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是 后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。 温室气体观测技术 温室气体是大气中一些具有红外辐射活性的微量气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利 昂、水汽等30 余种（类）。温室气体对太阳短波辐射透明，却对太阳和地球表面的长波（红外）辐 射有明显的吸收作用，因而，温室气体对地球大气的增温作用十分明显。如果没有温室气体，全球 大气平均温度会从目前的15℃降至零下19℃。由于人类活动向大气排放了大量温室气体，到2005 年，全球大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓度已经分别由工业革命初期的280 ppm、715 ppb、270 ppb 上升到379 ppm、1774 ppb 和319 ppb，其后果是全球平均气温上升了0.74℃。如果温室气体保 持目前的增长速度，本世纪末全球平均气温将升高1.1－6.4℃。全球气候变化将给人类的生存环境 带来严重影响：气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生物多样性及分布发生巨变，等等。 为了人类免受气候变暖的威胁，防止人类生存环境进一步恶化，需要对大气中主要温室气体的浓度 及其变化进行系统的长期监测、研究，以利于全人类采取共同行动减少温室气体的排放。 温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技 术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测 量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光 谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的 激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是 后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。温室气体观测技术 温室气体是大气中一些具有红外辐射活性的微量气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利 昂、水汽等30 余种（类）。温室气体对太阳短波辐射透明，却对太阳和地球表面的长波（红外）辐 射有明显的吸收作用，因而，温室气体对地球大气的增温作用十分明显。如果没有温室气体，全球 大气平均温度会从目前的15℃降至零下19℃。由于人类活动向大气排放了大量温室气体，到2005 年，全球大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓度已经分别由工业革命初期的280 ppm、715 ppb、270 ppb 上升到379 ppm、1774 ppb 和319 ppb，其后果是全球平均气温上升了0.74℃。如果温室气体保 持目前的增长速度，本世纪末全球平均气温将升高1.1－6.4℃。全球气候变化将给人类的生存环境 带来严重影响：气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生物多样性及分布发生巨变，等等。 为了人类免受气候变暖的威胁，防止人类生存环境进一步恶化，需要对大气中主要温室气体的浓度 及其变化进行系统的长期监测、研究，以利于全人类采取共同行动减少温室气体的排放。 温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技 术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测 量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光 谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的 激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是 后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。 温室气体观测技术 温室气体是大气中一些具有红外辐射活性的微量气体，包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利 昂、水汽等30 余种（类）。温室气体对太阳短波辐射透明，却对太阳和地球表面的长波（红外）辐 射有明显的吸收作用，因而，温室气体对地球大气的增温作用十分明显。如果没有温室气体，全球 大气平均温度会从目前的15℃降至零下19℃。由于人类活动向大气排放了大量温室气体，到2005 年，全球大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓度已经分别由工业革命初期的280 ppm、715 ppb、270 ppb 上升到379 ppm、1774 ppb 和319 ppb，其后果是全球平均气温上升了0.74℃。如果温室气体保 持目前的增长速度，本世纪末全球平均气温将升高1.1－6.4℃。全球气候变化将给人类的生存环境 带来严重影响：气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、生物多样性及分布发生巨变，等等。 为了人类免受气候变暖的威胁，防止人类生存环境进一步恶化，需要对大气中主要温室气体的浓度 及其变化进行系统的长期监测、研究，以利于全人类采取共同行动减少温室气体的排放。 温室气体观测技术处于不断发展过程中，较为早期的观测技术以非色散红外技术和色谱分析技 术为主。近年来，FTIR 测量技术和光腔衰荡测量技术则成为温室气体在线测量的技术前沿，两种测 量技术各有优势。前者选择中红外波段，是温室气体的强吸收区，并通过测量较宽谱段内的完整光 谱进行富里叶变换解析，有利于提高测量精度和稳定性，但是其使用的热红外光源强度不如后者的 激光光源。后者的测量光谱范围为近红外波段，温室气体的吸收较弱，且光谱测量范围较窄，但是 后者采用的较强激光光源，对测量精度有一定程度的弥补。下图为UoW FTIR 温室气体在线分析仪 内部的红外光源和测量腔。

近日，第一批国产高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备通过实验室测试，即将在青海瓦里关全球大气本底站和浙江临安区域大气本底站开展稳定性、一致性、装备性能等外场观测测试。此举是中国气象局落实《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》，加强高精尖装备研发和实施大气本底观测业务质量提升行动的具体举措。温室气体观测与分析是应对气候变化的重要基础，长期、连续、准确的温室气体观测，有助于准确获得碳中和背景下主要温室气体变化，为评估碳中和行动有效性提供数据支撑。但长期以来，全球范围内高精度温室气体二氧化碳甲烷在线观测设备被美国和欧洲少数国家所垄断。中国气象局针对这一领域发力，以“揭榜挂帅”等机制组织加快推进高精度温室气体观测设备自主研发进程，为观测站网国产化设备长期业务稳定运行打好基础。针对高精度温室气体观测设备研发中存在的关键指标参数和测试方法不统一、环境适应性测试和长期运行指标缺乏等问题，中国气象局气象探测中心成立创新团队，立足温室气体观测长期业务运行需求，对标国际先进的仪器标准和测量方法，建立了高精度二氧化碳甲烷观测设备系统性测试方法，制定了中国气象局装备许可重复性、精度、线性、准确性等13项关键指标及参数测试方法。2022年，中国气象局发布温室气体观测国产设备比对试验公告，已完成4种原理、7个型号国产设备已完成实验室测试，国产设备测试能力和专业性得到国内外厂家的认可，且形成了国内一流的温室气体在线观测设备测试平台和能力。聚焦高精度温室气体观测国产设备的核心技术，比如光腔恒温处理、波长漂移检查与纠正等，中国气象局气象探测中心对厂家进行深入技术指导，经过不断迭代优化，多款国产高精度温室气体二氧化碳甲烷观测设备的探测精度、稳定性等指标明显提升，部分设备接近或达到同类进口设备水平，满足世界气象组织/全球大气观测计划的观测目标和可比性要求。此外，中国气象局气象探测中心深耕温室气体数据质量控制算法优化和研发，包括：新增9种质量控制算法，优化3种质量控制算法；数据质量控制在时间尺度上从小时级延伸至秒级；利用设备参数、气候态变化、离群异常、台站记录等信息诊断识别错误数据；基于十余年长序列数据统计分析，获取时间变率、气候极值等指标阈值，构建科学的数据质量控制指标；根据各区域源汇动态变化，制定更具针对性的本底数据筛分方法，本底数据代表性更高。中国气象局气象探测中心还推进了温室气体氧化亚氮、含卤温室气体在线观测设备以及温室气体前处理系统等设备国产化研发优化。未来，该中心将持续推进大气成分各类装备的国产化研发，改变业务观测设备由进口设备主导的局面，设备国产化率将大幅提升。

近日，中科院合肥研究院安光所高晓明研究员团队在可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)测量大气温室气体通量方面取得新进展，相关研究以《基于TDLAS的开放光路防污染多通池气体分析仪用于实时监测大气水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)通量》为题发表在国际知名期刊Optics Express上。 　　大气中主要的温室气体有4种：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和水蒸气(H2O)，减少大气层中温室气体浓度的方法之一就是通过土壤和植被保存碳元素。2020年我国在七十五届联合国大会上作出的“碳达峰、碳中和”的承诺，提升陆地生态系统碳汇是实现我国“碳中和”目标最绿色和经济的有效途径。为了解陆地生态系统对碳元素的吞吐情况，科学界提出利用空气流动产生的湍流涡旋测量温室气体的排放量。而基于可调谐激光吸收光谱涡度相关监测技术与设备是生态系统碳源汇及其碳收支过程通量观测的重要手段，其具有高灵敏度、高精度、高选择性，以及响应速度快等优点。涡度相关气体通量监测技术又分为开放光路式和闭路式两种，开放光路是一种原位测量，相比于闭路式测量，具有更低的系统功耗和重量。然而传统开放光路多通池长时间工作在野外环境中，存在镜片镀膜层容易被污染和腐蚀等问题。 　　针对上述问题，团队成员陈家金副研究员、梅教旭副研究员、古明思博士研究生等人，首次提出反面镀膜的防腐蚀、防污染开放光路多通池的设计，有效避免了外界环境对镜片膜层的污染和腐蚀，并将该设计应用于大气温室气体CO2和H2O的通量监测设备中，提高了开放光路系统的长期稳定性和耐用性。同时利用该设备在江苏省扬州市江都区马凌村良种场试验基地，对小麦季节农田生态系统CO2和H2O通量进行了为期一个月的外场对比观测实验，获得的数据结果与国际上主流商业仪器获得数据结果具有非常好的一致性。 　　该研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目的资助。开放式TDLAS通量测量设备原理图现场测试照片和24小时与商业仪器浓度对比连续25天 (a) CO2 (b) H2O通量结果对比

近日，中科院合肥研究院安光所高晓明研究员团队在可调谐激光吸收光谱技术（TDLAS）测量大气温室气体通量方面取得新进展，相关研究以《基于TDLAS的开放光路防污染多通池气体分析仪用于实时监测大气水蒸气（H2O）和二氧化碳（CO2）通量》为题发表在国际知名期刊Optics Express（SCI二区，IF=3.833，光学类Top期刊）上。大气中主要的温室气体有4种：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）和水蒸气（H2O），减少大气层中温室气体浓度的方法之一就是通过土壤和植被保存碳元素。2020年我国在七十五届联合国大会上作出的“碳达峰、碳中和”的承诺，提升陆地生态系统碳汇是实现我国“碳中和”目标最绿色和经济的有效途径。为了解陆地生态系统对碳元素的吞吐情况，科学界提出利用空气流动产生的湍流涡旋测量温室气体的排放量。而基于可调谐激光吸收光谱涡度相关监测技术与设备是生态系统碳源汇及其碳收支过程通量观测的重要手段，其具有高灵敏度、高精度、高选择性，以及响应速度快等优点。涡度相关气体通量监测技术又分为开放光路式和闭路式两种，开放光路是一种原位测量，相比于闭路式测量，具有更低的系统功耗和重量。然而传统开放光路多通池长时间工作在野外环境中，存在镜片镀膜层容易被污染和腐蚀等问题。团队成员陈家金副研究员、梅教旭副研究员、古明思博士研究生等人，首次提出反面镀膜的防腐蚀、防污染开放光路多通池的设计，有效避免了外界环境对镜片膜层的污染和腐蚀，并将该设计应用于大气温室气体CO2和H2O的通量监测设备中，提高了开放光路系统的长期稳定性和耐用性。同时利用该设备在江苏省扬州市江都区马凌村良种场试验基地，对小麦季节农田生态系统CO2和H2O通量进行了为期一个月的外场对比观测实验，获得的数据结果与国际上主流商业仪器具有非常好的一致性。该研究工作得到国家重点研发计划项目(2022YFF1300100，2017YFC0209700)，国家自然科学基金(No. 41730103)等项目的资助。开放式TDLAS通量测量设备原理图 现场测试照片和24小时与商业仪器浓度对比 连续25天 (a) CO2 (b) H2O通量结果对比

项目地点：济南生态环境监测中心实验站项目内容：农田气体排放监测解决方案：开路EC法NH3-N2O通量同步观测系统部署仪器：HT8700大气氨激光开路分析仪、HT8500大气氧化亚氮激光开路分析仪 项目背景：山东省作为我国的农业大省，是全国重要的农产品生产基地，全省耕地面积占全国总耕地面积的6.17%。随着农业的快速发展和农业现代化水平的提高，化肥、农药等物资的投入不断增加，农业环境污染问题日益突出，导致大量温室气体排放，严重影响碳达峰目标的实现。合理并准确估算山东省农业碳排放量，对于制定有效的农业减排措施、评估农业碳减排成效以及实现农业碳达峰具有重要意义。 项目内容：为了应对农业环境污染问题，并为实现碳达峰目标提供科学依据，济南生态环境监测中心实验站启动了农田气体排放监测项目。项目在济南某一农田中进行，利用开路EC法NH3-N2O通量同步观测系统对农田气体排放进行长期监测。监测数据包括氨气和氧化亚氮的实时浓度变化，结合气象条件和农业操作数据，全面分析农田温室气体的排放情况。 开路EC法NH3-N2O通量同步观测系统 技术优势： 应用领域：高系统集成能力，满足多场景需求，为您提供理想的解决方案。 海尔欣昕甬智测为济南生态环境监测中心提供先进仪器设备和技术支持，体现了公司在环境监测领域的技术实力和社会责任感。海尔欣昕甬智测将继续致力于创新和技术进步，为实现国家“双碳”目标贡献力量。

“双碳”战略目标的实现，需要对区域范围内、特定排放源进行温室气体的高精度监测，并将监测分析计算结果服务于国家战略目标和国家核证自愿减排量（CCER）。包含但不限于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的高精度测量和监控是评估“双碳”目标行动有效性重要的技术手段，是获取我国二氧化碳气体及其他温室气体浓度的长期变化趋势、深入开展气候变化研究的基础，有助于科学评估各地区、各行业的碳减排成效，有助于支撑我国“碳达峰、碳中和”工作的开展和相应政策的制定。 通常，我们需要采用高精度温室气体监测设备连续抽取大气进行目标气体的在线测量。但是大气中的不同水平的水汽含量会很大的影响高精度温室气监测设备对目标气体测量精度和准度。针对目前基于光谱技术的高精度温室气体分析仪，世界气象组织（WMO）和生态环境部环境监测总站等组织和机构明确要求，其待检目标气中的水汽含量应低于500ppm，因此，需要通过专业设备对待测气进行高水平的干燥处理，以获得低于500ppm 或者更低水平水汽含量的待测气体。 为实现高效地大气除水，普瑞亿科针对性地开发了一套PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统，该系统特别适配温室气体高精度观测量，具有两级除水功能，可以通过交替双工模式实现待测气体的高效除水和快捷除冰，输出的水汽浓度低于0.01%。PRI-5251CT包含两个一级低温除水单元和两个超低温除水单元，通过两次除水提高冷阱除水效率和降低冷阱切换频率；优化设计的冷阱管内容积小，气体消耗量低而气体周转速率高，且标准气和样品气都过冷阱，能确保标定和测样具有统一的系统误差；包含双泵双通道主动送气单元，可以提前对下一个待测通道进行吹扫净化并制取干燥气体，实现不同冷阱之间的无缝切换；包含压力和流量平衡设计，可以消除不同通道间因电磁阀切换造成的压力波动带来的测量误差。 PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统是高精度温室气体测量更好的除水解决方案，针对性解决了目前其他品牌冷阱稳定性差等各种弊端。单压缩机复叠制冷，双压缩机交替伺服；-78℃超低温除水，空气湿度可选择单个或多个数据文件分析。选择多个文件时可以把多个文件排序生成时间序列化的预处理数据；可标注整个曲线中水汽浓度的最大最小值及500ppm的质控线；可标注数据对应的冷阱通道信息，方便分析冷阱每个通道的除水性能；可以单独保存每次分析的结果。结果文件是独立的图表具备完整的缩放、鼠标悬停显示详细信息、推拽等交互功能。PRI-5251温室气体分析仪48h水汽测试数据某品牌CRDS温室气体分析仪48h水汽测试数据

项目内容：中科院南京地理与湖泊研究所水域系统CH4排放量观测项目项目时间：2023年12月项目地点：鄱阳湖站点 温室气体甲烷（CH4）的排放问题已经成为全球关注的焦点。近年来，其排放量加速增长，导致大气中CH4浓度不断创新高。政府间气候变化专门委员会（IPCC）、世界气象组织（WMO）以及众多研究机构的科学家们纷纷发出警告：CH4浓度已到达“火警时刻”，必须采取紧急行动减少CH4温室气体的排放。要实现减排，首先需要明确各个系统的CH4排放量及其对整体排放的贡献。其中，湖泊湿地等水域贡献了全球超过一半的CH4排放量。这意味着，准确评估水域系统CH4排放量对于掌握CH4排放增长背后的驱动因素具有至关重要的意义。宁波海尔欣光电科技有限公司为此项目提供了 HT8840便携式高精度温室气体分析仪，用以测量鄱阳湖站点的CH4排放量。HT8840便携式高精度温室气体分析仪可提供高精度的测量数据，这不仅有助于了解水域系统CH4排放的实际情况，也为制定相应的减排策略提供了科学依据。HT8840便携式多组分高精度温室气体（二氧化碳/CO2、甲烷/CH4、水/H2O）分析仪由宁波海尔欣光电科技有限公司（HealthyPhoton Co.,Ltd）自主研发、生产和销售，为“昕甬智测”品牌国产创新产品。该系列仪器基于量子级联激光技术设计，利用气体分子在中远红外的“指纹”吸收谱，使用半导体量子级联激光器（QCL）作为光源，使激光通过中红外增强型光腔，被中红外光电探测器接收透射光并提取和分析透射光谱，准确反演获得目标温室气体成分的浓度，实现对目标温室气体分子的更精确、更及时、更科学的测量。HT8840便携式高精度温室气体分析仪在便携的仪器箱内实现快速响应的高精度温室气体测量，采用独立强吸收谱线，使其不受其他气体分子光谱的交叉干扰。该系列气体分析仪能够可由太阳能或锂电池供电，实现温室气体浓度的定点或移动连续观测。在全球变暖的背景下，水域CH4排放成为一个重要的研究领域，准确评估水域系统的CH4排放量对于掌握其增长背后的驱动因素至关重要。HT8840分析仪在此类观测项目中发挥了关键作用，为科学家们提供了高精度的测量数据，有助于更好地理解水域系统的温室气体排放机制，并为未来的减排工作提供科学支持。

3月1日，通过业务运行准入，中国气象局首批高精度温室气体观测站正式业务运行，将进一步增强我国气候变化监测评估能力，持续为我国碳达峰碳中和行动成效科学评估与碳排放核算提供数据支撑。首批高精度温室气体观测站包含山西、江苏、浙江、广东四省的10个台站，涉及国家基本气象站、国家基准气候站、国家应用气象观测站（环境），均满足高精度温室气体观测站的观测系统组成及性能要求等，并历经3个月试运行。此次业务准入工作持续近一年，并经过广泛调研和专家论证。中国气象局气象探测中心大气成分室高级工程师娄梦筠介绍，与此前的温室气体观测站相比，首批准入运行的台站多了一个限定词“高”——技术标准高，直接对标世界气象组织全球大气观测计划（WMO GAW）及欧洲综合碳监测系统（ICOS）等温室气体监测指标。江西省对口指导组组长为台站人员进行技术培训 供图：江西省气象局业务运行及质量要求高，观测过程质量保证对标国家大气本底站，包括但不仅限于运行监控、数据质控、考核评估等多个关键环节，数据获取率和正确率参考国家大气本底站水平（≥95%）。观测系统及仪器精度高，能够实现对温室气体浓度的准确、精密测量，以及对温室气体超低浓度变化的灵敏监测。标气溯源等级高，统一溯源至气象部门最高计量标准，保证观测数据的准确度和可比性。业务准入门槛高，通过严格把关，首批申请业务运行准入台站仅四分之一通过评估。广东省探测中心举办业务准入培训班 供图：广东省气象局在业务运行准入过程中，专家发现部分台站使用的除水设备在运行期间对温室气体浓度存在一定影响。为此定期开展业务运行准入工作会，完善相关指标要求，排除影响数据质量的问题，保证业务运行台站观测数据的高质量。对口指导组现场指导、推进安徽省业务准入工作 供图：安徽省气象局作为首批入选台站，2012年建站的山西临汾国家基本气象站在温室气体观测方面积累了较好的长时间序列数据和经验。站长李乐乐说，下一步，台站将持续优化高精度温室气体观测业务运行工作，进一步摸清家底，助力减污降碳和地方经济社会发展。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。未来，中国气象局综合观测司将继续坚持高标准、严要求，推进高精度温室气体观测站的业务运行准入工作。据悉，中国气象局于2021年成立国家级温室气体及碳中和监测评估中心，建成了我国碳中和行动有效性评估系统，并发布了我国首份国家温室气体观测网名录。下一步，气象部门将充分发挥现有温室气体观测站网与资源优势，加快推进构建覆盖我国主要城市和区域的高精度温室气体观测网，规范全国气象部门高精度温室气体观测的业务运行。

全新非二氧化碳温室气体ODS排放在线监测仪全球首发我国生态环境部最近发布了《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》，其中第十四条关于推动监测体系统筹融合，明确了温室气体监测的要求。加强温室气体监测，逐步纳入生态环境监测体系统筹实施。在重点排放点源层面，试点开展石油天然气、煤炭开采等重点行业甲烷排放监测。在区域层面，探索大尺度区域甲烷、氢氟碳化物、六氟化硫、全氟化碳等非二氧化碳温室气体排放监测。在全国层面，探索通过卫星遥感等手段，监测土地利用类型、分布与变化情况和土地覆盖（植被）类型与分布，支撑国家温室气体清单编制工作。 为实现二氧化碳排放达峰目标与碳中和愿景提供支撑，助力美丽中国建设工作，我公司推出ARI Medusa - ODS 在线监测仪。ARI Medusa GC-MS 全球臭氧层消耗物质ODS及温室气体全自动在线监测仪全新 AGAGE/ARI Medusa 全球首款商业化Medusa在线监测系统，是大气ODS所有组分监测的最佳选择！ ARI Medusa 超低温预浓缩仪 用于大气ODS监测的全自动超低温制冷预浓缩系统Aerodyne Research, Inc. (ARI) 在2020 年中期全新推出了用于气象色谱的超低温制冷预浓缩系统。该系统结合了超低温制冷技术的创新设计以及我们与有15年观测ODS物质经验的 Scripps 海洋研究所及其他 AGAGE 监测网成员的合作. 该超低温制冷预浓缩系统是Aerodyne 新成立的气相色谱部门的一部分。该系统是基于之前该部门带头人已发表工作进行搭建的。 ARI Medusa ODS在线监测仪有以下特点： 电子超低温制冷: ARI低温预浓缩系统通过斯特林制冷技术在无需液氮的情况下，冷阱捕集低温可达到 -165 °C。该技术可满足远处无人值守的全自动采样分析观测，实现每小时一个样品数据。 二阶捕集设计: 通过两次捕集预浓缩设计，每次分析过程可通过样品捕集冷阱最多采集2L空气，同时去除多余气体杂质，如N2, O2, H2O, CO2等. 之后，目标分析物再进一步在第二级冷阱上预浓缩富集成更小的体积，为注入GC做好准备。 更高选择性的分离: 精确的温度控制可实现部分样品从冷阱逐步进行解析，为难以检测的物种（如NF3）提供额外的分离效果。 无与伦比的精准度: 当按照AGAGE观测网规范进行操作时，ARI Medusa预浓缩仪能够为至少28种大气重要化合物提供≤1%的精度。† 应用领域：l 背景站洁净大气 ODS 和含氟温室气体高精度监测l 城市大气 ODS 和含氟温室气体高精度监测l 大气监测中心站点空气样品 ODS 和含氟温室气体的自动化分析工业园区空气 ODS 和含氟温室气体全要素监测

含卤气体主要包括氟氯碳化物（CFCs）、哈龙（Halons）、四氯化碳（CCl4）、甲基氯仿（CH3CCl3）、甲基溴（CH3Br）、氟氯烃(HCFCs)、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化物（PFCs）、三氟化氮（NF3）、六氟化硫（SF6）等臭氧消耗物质和温室气体。2019年，含卤气体的辐射强迫达到0.41 W/m2，相当于CO2辐射强迫的19%。考虑到它们对气候变化的影响以及它们极低的大气环境浓度（ppt量级），对于含卤气体连续的高精度观测非常重要且难度极大。中国北部地区人口密集，是全世界最重要的氟化工、电解铝和氯碱工业生产基地之一，是含卤气体排放的重点地区，因此对于北部地区的四类F-gases(HFCs、PFCs、SF6和NF3）的排放估算也十分必要。本研究利用自主研发的高精度在线监测系统天霁 ODS5-pro系统，于2020年10月至2021年9月在北京上甸子大气本底站对36种含卤气体进行了连续的高精度监测，并对观测数据进一步筛分，得到了36种含卤气体的本底浓度和污染浓度，讨论了含卤气体抬升浓度之间的相关性。最后，根据观测数据结合种间相关法估算了2020-2021年中国北部地区HCFCs和F-gases的排放量，并将结果与全球排放量进行了比较，揭示了中国北部地区HCFCs和F-gases对全球排放的贡献。天霁ODS5-Pro系统由在线采样模块、分析系统、标气、辅助气组（氦气+氮气）和数据处理系统组成。其中分析系统由自组装的冷凝预浓缩模块和气相色谱-质谱检测模块组成。该系统在完成设计、组装和测试后，在北京上甸子大气本底站针对背景大气开展了为期1年（2020.10-2021.9）的实地观测试验；实现了36种含卤气体的有效分离和长期高精度监测，具体为大气浓度大于100ppt物种的精度约0.5%，大气浓度20-100 ppt物种的精度为0.5%~1%，大气浓度1~20 ppt物种的精度为1%~4%；大气浓度为0.1~1 ppt物种的精度为4%~9%。系统的准确度优于±0.5 %，检出限优于0.5 ppt。此外，天霁ODS5-pro系统与国际先进水平的Medusa GC-MS系统进行了同期比对实验。将两套系统间隔70 分钟以内的数据进行配对后，两套系统绝大部分物质的浓度偏差＜3%，表现出良好的监测一致性，验证了天霁ODS5-pro系统的监测可靠性。表1 上甸子站2020年10月至2021年9月含卤气体的背景浓度和污染浓度所有35种含卤气体有25%-81%的有效数据被筛分为背景浓度。对于大多数已经被《蒙特利尔议定书》淘汰的物质(CFCs、哈龙和CH3CCl3)， 59%-81%的测量结果被筛分为背景浓度。然而CCl4显示出高频率的污染事件，只有40%的测量结果被筛分为背景浓度。本研究中所有HCFCs的背景浓度数据量仅占总数据量的比例为27%-29%，反映出其在中国逐步淘汰过程中持续而强烈的排放。对于HFC-32、HFC-125、HFC-134a和HFC-227ea来说，其背景浓度数据量占比为27%-33%。此外，包括CH2Cl2、CHCl3和PCE在内的短寿命卤代烃(定义为在大气中寿命少于6个月的物质)的污染事件经常发生，其中背景浓度数据占比为25%-31%。在所有测量的含卤气体中，CH2Cl2的背景浓度数据量占比最低。图1 典型含卤气体大气抬升浓度间的相关性，以相关系数r表示，*表示两种物质在0.05水平上显著相关CFCs与其他物质之间的相关性较低，因为主要CFCs的污染浓度数据量占比仅为19%-25%，其相对背景浓度的抬升不到10%(表1)。HCFCs和HFCs的抬升浓度之间存在很强的相关性，反映出其在中国占主导地位的生产和消费，因此存在大量的人为排放。HFC-32与HFC-125具有较高的相关性，相关系数(r)为0.94。这一结果与之前Li et al.(2011) 和Kim et al.(2010)报道的低相关性不同。他们认为HFC-32和HFC-125主要来自工业生产过程中的逸散排放。本研究发现的强相关性证实了主要用作HCFC-22替代品的混合制冷剂R410A（HFC-32与HFC-125 质量比1:1）在中国房间空调得到了广泛使用。R410A的人为生产和消费已经成为HFC-32和HFC-125的主要排放源。此外，HFC-143a广泛存在于R404A和R507A的混合制冷剂中，因此与HFC-32和HFC-125的相关性较强，分别为0.70和0.76。在中国，HFC-23主要作为HCFC-22的工业生产过程副产物而排放。同样的，PFC-318主要在以HCFC-22为原料的四氟乙烯和其他含氟化学品的生产过程中产生和排放。HFC-23和PFC-318的抬升浓度相关性很强，为0.80，这暗示了它们均主要来源于与HCFC-22相关的氟化工行业的排放。氯甲烷类(包括CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4)与HCFCs和HFCs的抬升浓度相关性相对较强。在中国，氯甲烷类在各种工业过程中排放，其主要用作氟化学品生产的原料以及在人口稠密和工业化地区被广泛用作溶剂。本研究得出的相对较高的相关性可归因于工业区域氯甲烷类、HCFCs和HFCs排放的同源性。图2 2020年10月至2021年9月上甸子站观测对含卤气体排放的敏感性表2 利用种间相关法估算的2020-2021年中国北部地区F-gases和HCFCs的排放量aHCFC-22的排放量为数值反演法获得图3 (a)F-gases和(b)F-gases和HCFCs中各物质的CO2当量（CO2-eq）排放的占比表3 2020-2021年中国北部地区CO2-eq排放量以及对2020年全球含卤气体排放量的贡献排放敏感性分析结果（图2）表明，上甸子站的观测对中国北部地区12个省份的排放具有较高的敏感性。因此，采用种间相关法，以HCFC-22和CO为参考物估算了中国北部地区F-gases和HCFCs的排放量。结果表明，2020-2021年中国北部地区F-gases的CO2-eq排放量达到181±18 Tg /yr。在估算的四类F-gases中，SF6的CO2-eq排放量的占比最高(24%)，其次是HFC-23(22%)、HFC-125(17%)、HFC-134a(13%)、NF3(10%)、CF4(5.9%)、HFC-143a(3.9%)、HFC-32(3.4%)和HFC-152a(0.2%)。如果将HCFCs的排放纳入其中，HCFC-22由于其巨大的实物吨排放量而贡献F-gases和HCFCs总CO2-eq排放量的42%，接近一半。因此，进一步减少HCFCs的排放将有助于臭氧层的恢复，并对减缓气候变化起到积极作用。与全球排放量进行比较后发现，仅中国北部地区的NF3、SF6和HCFCs的占全球排放的比例就高达20-40%，表明中国整个地区上述物质的排放量可能占全球排放的一半以上。因此，中国减缓NF3、SF6和HCFCs的排放将对全球的减排进程产生重要影响。中国北部地区有意生产的HFCs的排放量占全球排放的比例较低(＜15%)，而工业副产物HFC-23的贡献比例相对较高，为19%。文章信息研究成果以“In Situ Observations of Halogenated Gases at the Shangdianzi Background Station and Emission Estimates for Northern China”为题已在 Environmental Science & Technology 期刊上作为封面文章发表。北京大学环境科学与工程学院的博士生伊丽颖为文章的第一作者，复旦大学姚波研究员和北京大学许伟光工程师为本文的通讯作者。该研究工作得到了国家重点研发计划项目（2019YFC0214502）的支持。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c00695文中引用的参考文献：1. Li, S. Kim, J. Kim, K. R., et al., Emissions of Halogenated Compounds in East Asia Determined from Measurements at Jeju Island, Korea. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, (13), 5668-5675.2. Kim, J. Li, S. Kim, K. R., et al., Regional atmospheric emissions determined from measurements at Jeju Island, Korea: Halogenated compounds from China. Geophys. Res. Lett. 2010, 37, L12801.

自主可控，观测精密——中国气象局“温室气体观测关键技术研发及应用”青年创新团队（以下简称“创新团队”）为推动我国温室气体观测事业的发展而努力。紧紧围绕《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》的统筹规划，面向气象高质量发展对温室气体站网建设、能力提升和质量加强的业务服务要求，针对国家双碳战略的重要决策部署，为精确评估我国减排成效并“摸清家底”，在精密观测和技术自主创新方面狠下功夫。创新团队由来自青海、浙江、广东、黑龙江等省气象局、中国气象局广州热带海洋气象研究所以及复旦大学的20名青年组成。汇集了各单位的业务专业知识以及来自科研、高校、企业等优势资源，致力于温室气体观测关键技术的研发和应用，以推动我国温室气体观测事业发展。该团队从我国温室气体观测面临的主要问题出发，包括由于观测装备国产化不足限制大规模开展、二氧化碳/甲烷缺乏国家计量基准、观测主要在近地面垂直观测资料缺乏、温室气体浓度时空变化机制研究不够深入等，设立了四个方面共计12项任务，努力推动装备自主、计量可控、观测立体、数据可靠、服务有效。这些任务旨在解决现有观测体系存在的瓶颈，推动温室气体观测技术的创新和进步。为确保研发工作的顺利进行，创新团队依托于中国气象局大气探测中心，并根据《联合国气候变化框架公约》等对温室气体基础设施和数据产品的要求，建立了高精度温室气体装备测试平台、运行监控和数据质控平台、标气管理和标准平台等业务信息化平台，为团队的工作提供了强有力的支持，保障了观测装备的精确性和可靠性。该团队在温室气体观测的立体化方法和技术上重点着力。为了弥补垂直观测资料相对较少这一不足，创新团队利用高山观测站和气象探空等平台，开展了大规模的垂直观测。以此成功获取了不同高度上的温室气体浓度和变化趋势数据，为气候模型和减排政策提供了重要依据。针对观测装备的需求，该团队进行了深入研究和探索，在光腔衰荡法国产高精度温室气体分析主机噪声降低技术取得新进展。针对国产光腔衰荡法国产高精度温室气体分析主机艾伦方差所示低频噪声较大的问题，使用多手段降低衰荡时间不确定度。采用三角环形腔极大提升有效光程，进而提升整体精度；通过抑制高阶模引入的拍频噪声，利用稳频技术压窄激光线宽等方法降低背景噪声，提升信噪比，降低探测不确定度。目前，已在两个大气本底站国产光腔衰荡法国产高精度温室气体分析主机开展观测试验。该团队完成了低干扰进气除水系统的集成、测试和应用示范。结合大气本底站业务运行和维修维护经验，采用低露点无尘压缩气源、无损渗透除湿干燥管、集成组装式电磁阀组、定制低泄率无油隔膜泵、小型化气体流量计、压力传感器等多项新技术、新装置，优化了气路结构设计，形成集成紧凑的预处理系统。目前，已在浙江省多个温室气体观测站开展应用示范。此外，该团队还完成基于小型无人机的园区观测试验预研工作。10月，在上海东滩湿地公园完成两个航次500米以下的温室气体垂直廓线研究，获得初步的甲烷浓度廓线。针对超级排放源园区，确定大致羽流分布和羽流横截面浓度分布，制定观测实验方法。该团队非常注重成果的应用与推广，将研究成果及时转化为实际应用，为温室气体减排和环境保护提供技术支持。在温室气体观测关键技术的研发和应用方面取得了重要的进展。这些成果不仅推动了我国温室气体观测事业的发展，还为温室气体减排和环境保护作出了重要贡献。

双碳战略下，智易时代温室气体在线监测系统已准备就位背景现状：随着全球气候变化问题日益严重，减少温室气体排放、实现“碳达峰、碳中和”已经成为世界各国共同关注的重要议题。温室气体是指在大气中捕获热量的气体，目前环境空气中主要管控的温室气体成分有：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、N2O、氢氯氟烃（HCFCs）、三氟化氮（NF3）、六氟化硫（SF6）等，其中CO2、CH4、N2O三种合计占比达到98%，环境空气温室气体监测系统主要以这三种气体为主要监测内容。而大气中的CO2是三大主要温室气体中浓度最高的一种，也是对温室效应贡献最大的气体，尤其随着国家“碳达峰”和“碳中和”战略的实施，温室气体的准确监测与评估将成为降碳目标的根本前提，在双碳战略下，温室气体监测也成为环境监测的重点。因此，为进一步做好碳达峰、碳中和工作，积极开展碳排放核算方法研究，逐步提升碳排放核算的准确性、实时性，开展温室气体在线监测是极为必要的。产品介绍：针对双碳战略，智易时代研发的温室气体在线监测系统可以实时、准确地监测大气中的温室气体浓度，主要针对温室气体在线监测系统设计，内部集成盘装式可调谐可调谐激光气体分析仪、搭配温压流一体机和湿度仪，可在线监测污染源排口的CO2、CH4、N2O等温室气体。系统具有结构简单，维护、安装方便，可靠性高、适应强等特点。核心部件：作为温室气体在线监测系统的重要组成部分，HGA-1008型CO2气体分析仪是一款适用于国内环保、温室气体监测、碳排放管控等在线气体的分析仪表，主要由红外传感器（光源、气体吸收池、探测器）、数据采集单元、信号接口板及控制电路、电源等部分组成。本产品主要基于红外相关滤波技术（GFC）和非分散性红外技术（NDIR）实现二氧化碳（CO2）浓度的测量，具有精度高，稳定性好，响应时间快等特点，可广泛应用于电力、化工、水泥、钢铁、冶炼等场景。优势特点：&bull 看得见——让模糊的碳核算数据变得清晰化、可视化借助监测仪器实时监测的感知手段，基于大数据、物联网和云计算技术打造智能化监测平台，实现城市区域级别的碳达峰、碳中和路径动态规划管理，解决重点控排企业碳资产管理难题。借助多元立体的数据感知网络做到双碳路径实时动态分析调整，使能源结构调整效果预评估、碳汇能力监测分析评价、达峰峰值与达峰时间对碳中和的影响反演分析预测等等这些常规城市双碳路径规划中的“盲区”变得清晰可见。&bull 看得清——碳达峰碳中和痛难点分析辨别，路径动态管控根据城市的发展定位，通过对历史数据的收集和分析，结合立体的温室气体监测网络是实时动态感知数据，寻找和锁定双碳行动中的重点源头并分析与区域经济社会发展目标的平衡关系，在实施“降碳增汇”的措施过程中，以模拟出的达峰和中和目标为导向，解决识别什么措施可选，什么行业该“一刀切”，什么难点是实现双碳的瓶颈的问题。&bull 看得住——以碳中和为导向，聚焦达峰时间目标，落地降碳措施通过设备数据实时上传，帮管理者解决双碳目标实现过程中的数字化动态管理问题，让管理者对双碳目标的认识从朦胧变得透彻，并进一步协助将通过数据分析出的难点锁定落地，实现从源头治理。结语：在我国，温室气体在线监测系统已经广泛应用于钢铁、化工、电力、能源、煤炭等行业。这些行业是温室气体排放的主要来源，通过使用温室气体在线监测系统，可以有效地控制温室气体排放，为实现碳达峰、碳中和目标做出贡献。通过对温室气体排放的实时监测，我们可以及时了解排放情况，对排放量进行控制，从而实现双碳战略目标。

8月22日，中国气象局召开专题会议，部署推进全国大气本底和温室气体观测业务质量提升工作。副局长曹晓钟出席。全面提升大气本底观测质量，是中国气象局服务国家“双碳”战略实施，推动能耗“双控”向碳排放“双控”转变的重要举措。尤其是当前世界气象组织正在协调建设全球温室气体观测网，我国更有必要做好以大气本底观测为主的温室气体观测工作。会议强调，要推进落实大气本底观测高质量提升方案的各项任务，加强科学管理和数据质量评估，以更好地支撑地方经济社会发展和生态文明建设；进一步推进大气本底观测站新站的建设，加强业务人员培训；强化温室气体观测质量动态评估，通过实施业务准入，增强国家温室气体观测网的管理效能；加强温室气体观测的业务能力建设，高标准开展标校工作；做好温室气体数据共享工作，以更好地服务国家战略实施。2022年7月25日，中国气象局出台《大气本底观测业务质量提升行动方案》，明确到2025年，我国全球大气本底站的观测质量处于全球同类站点先进水平，并制定148项大气本底观测业务质量提升任务。截至目前，新增大气本底站观测试验、温室气体观测及其装备计量检定等方面工作均进展顺利。

近日，中国气象局印发通知，要求进一步加强国家温室气体观测网数据质量管理，保障全国温室气体监测评估业务开展，持续提升我国气候变化监测能力。通知从五个方面作出明确要求。一要升级完善大气成分观测业务软件功能，确保温室气体观测数据格式标准统一。二要狠抓温室气体观测业务管理，分析评估台站观测业务中的探测环境、观测系统、标准溯源、业务运行、数据质量等，对发现的问题和隐患进行整改。三要充分发挥国家级业务单位技术专家和相关省（自治区、直辖市）气象局业务检查员作用，统筹开展国家温室气体观测网运行情况专项抽查工作。四要加强国家温室气体观测网数据质量监控和通报，定期对数据质量进行分析评估，国家级业务单位要做好观测业务技术支撑、数据收集传输处理和监测评估应用工作。五要建立和完善温室气体标准气体配置、标校溯源和量值传递方法、规范和标准，开展定期和不定期检查，优化温室气体观测标校工作。根据安排，中国气象局气象探测中心将把国家温室气体观测业务纳入实时监控和数据质量评估，并从今年9月起逐月发布国家温室气体观测站数据质量月报。

2021年9月，生态环境部发布《碳监测评估试点工作方案》，碳监测评估试点工作将聚焦区域、城市和重点行业三个层面，开展碳监测评估试点。据介绍，截至2023年1月底，5个试点行业共建成93台在线监测设备城市；14个试点城市，建成63个高精度、95个中精度监测站点。2023年9月，生态环境部办公厅发布了《深化碳监测评估试点工作方案》的通知。目标为“到2024年底，通过开展重点行业、省市和区域深化试点工作，初步建立较为完善的碳监测评估技术方法体系，探索建立个别重点行业、领域的碳监测评估业务化运行模式，推动碳监测评估试点成果创新应用，更好地发挥示范效应，为降碳减污和国际履约提供监测支撑。”试点工作计划在2023年10月--2024年12月进行，2025年1月--2025年3月，整理、总结深化试点成果及经验，组织编制深化试点工作报告和技术报告。那么，大气温室气体监测需要配备哪些仪器呢？从以下几个项目的招中标情况或者可以略窥一二：一、郑州市生态环境局郑州市城市大气温室气体综合监测评估项目项目编号：郑财招标采购-2023-305项目名称：郑州市生态环境局郑州市城市大气温室气体综合监测评估项目预算金额：23,857,000.00元开标时间： 2024年01月03日10时00分（北京时间）采购内容：A包：高精度CO2、CH4、CO、H2O分析仪4套、高精度CO2、CH4、H20分析仪1套、高精度CO、N2O分析仪1套。B包：环境空气ODSs（消耗臭氧层物质）及含氟温室气体监测系统1套。C包：环境空气温室气体二氧化碳连续自动监测仪20套、采样系统20套、数据采集软件20套、工控机20套、机架20套、户外监测机柜20套、电力、防雷系统20套。D包：生态系统通量监测设备（CO2、CH4）及服务1套、高精度气象观测系统8套。E包：环境空气温室气体自动监测系统站房1套。F包：（1）构建碳同化反演模式系统，利用碳卫星及地面观测数据，结合网格化地面清单数据，通过多层嵌套双向耦合的同化反演计算过程，实现对郑州及周边地区的CO2浓度同化和地表通量反演。（2）建设碳监测综合管理平台，实现高精度碳监测站数据管理与分析，碳排放清单输入与展示，卫星、无人机、走航等多种监测手段等多维数据输入，完成碳监测数据集成与应用。注：本项目A包已办理进口产品审批手续，允许采购进口产品。二、四川省生态环境厅温室气体监测建设项目（四次）公开招标采购公告项目基本情况项目编号：N5100012023002370项目名称：温室气体监测建设项目(四次)预算金额：4,450,000.00元开标时间：2023年12月21日 10时30分00秒（北京时间）采购标的：三、广东省揭西县气象局2023年揭西县森林生态综合监测建设项目（揭西县温室气体观测站建设项目项目编号：ZQC-23284（招标文件编号：ZQC-23284）项目名称：2023年揭西县森林生态综合监测建设项目（揭西县温室气体观测站建设项目）采购人：广东省揭西县气象局　中标（成交）金额：248.9000000（万元）四、河南省生态环境监测和安全中心高山空气监测站升级项目-中标公告采购项目编号：豫财招标采购-2023-1112采购项目名称：河南省生态环境监测和安全中心高山空气监测站升级项目评审日期：2023年11月29日采购需求：采购1套超光谱多种大气成分立体分布遥测仪和2套高精度在线温室气体监测仪（CO2、CH4、N2O、CO)，其中每套高精度在线温室气体监测仪包含：高精度CO2、CH4温室气体分析仪1台，高精度N2O、CO温室气体分析仪1台，温室气体监测配套系统1套。中标情况：五、南京市城市环境空气高精度碳监测站点建设项目中标公告项目编号：SNZX-20230378项目名称：南京市城市环境空气高精度碳监测站点建设项目采购人：南京市生态环境局主要标的信息包1名称：高精度温室气体浓度分析仪（含CH4、CO2、CO）品牌/规格型号：唯思德光学、GGA-311、GGA-312C数量：2套单价：1260000元/套名称：高精度气象分析仪（风速、风向、温度、相对湿度、气压）品牌/规格型号：唯思德光学、WSD-WID数量：2套单价：40000元/套合同履行期限（交货期）：合同签订后，在2023年12月31日前完成设备到货、安装调试。包2名称：高精度温室气体浓度分析仪（含CH4、CO2、CO）品牌/规格型号：敢为科技、GW-2082D数量：2套单价：750000元/套名称：高精度气象分析仪（风速、风向、温度、相对湿度、气压）品牌/规格型号：敢为科技、GXF500L数量：2套单价：20000元/套合同履行期限（交货期）：合同签订后，在2023年12月31日前完成设备到货、安装调试。

碳汇能力巩固提升行动是我国双碳战略的“十大行动”之一，其中包括：巩固生态系统固碳作用，提升生态系统碳汇能力，加强生态系统碳汇基础支撑，推进农业农村减排固碳。生态系统固碳是实现碳中和的关键，但我国目前温室气体监测能力不足，亟需提升。为此， 中国生态系统研究网络(CERN)、中国科学院地理科学与资源研究所、比科技术（北京）有限责任公司（以下简称Picarro）于2024年8月19-20日在北京联合举办了为期两天的生态大讲堂“温室气体高精度监测技术及应用”高级研讨班。来自中国科学院各研究所、清华大学、南京大学、Picarro公司、北京世纪朝阳科技发展有限公司（以下简称世纪朝阳）等多家机构的18名科学家和技术专家做了学术报告和应用案例分享。会议现场基于光腔衰荡光谱技术的气体分析仪可以实现温室气体的高精度监测Picarro应用科学经理王杰在报告中提到，基于多项专利的光腔衰荡光谱（CRDS）技术，Picarro面向行业用户提供温室气体浓度分析仪、痕量气体浓度分析仪、稳定同位素分析仪和配套样品处理装置以及系统集成解决方案。凭借高精度、高质量的产品性能，Picarro分析仪被世界气象组织和欧洲综合碳观测系统等国际多个知名监测网络广泛采用并誉为温室气体监测的“黄金标准”。世纪朝阳的陈晓峰和涂坤萍在报告中提到，Picarro已开发了高塔温室气体监测的解决方案，包括高精度温室气体分析仪、样气采集及前处理系统、标校及控制系统和数据校准及处理软件。Picarro 温室气体监测产品温室气体高精度监测技术广泛应用于环境监测、大气本底监测、温室气体溯源和生态系统碳汇等领域我国生态环境部门、国家气象部门、科研院士和高校正积极建设温室气体高精度监测系统。根据清华大学林光辉、余龙飞、南京大学余倩、中国科学院许海等介绍，稳定同位素技术可以广泛用于CO2、CH4、N2O等温室气体源汇关系研究和源汇通量分析，中国生态系统研究网络生态站方运霆、李发东、李跃林、郭跃东、徐海、王晓玥分享了温室气体监测在生态系统碳汇监测与核算中的应用。这些应用研究不仅获取了大量高精度温室气体监测数据，深化了关键区域和生态系统温室气体碳源汇关系的理解，并产出了许多具有重要国际影响力的研究结果。值得注意的是，青年科学家（包括博士后和博士生）成为该领域监测研究的主力军，成果喜人，受到与会人员的称赞和好评。Picarro 温室气体监测产品生态系统碳汇监测与核算仍面临巨大挑战温室气体监测要实现空天地一体化监测，即利用卫星遥感、航空遥感、地面监测站和移动监测等多种手段，对大气中的温室气体浓度进行全方位的监测，要解决包括数据质量、数据整合、核算方法等一系列技术难题。根据中国生态系统研究网络秘书长于秀波介绍，我国陆地碳汇“家底”不清，固碳潜力不清；陆地碳源/汇观测站点不够，精度不够；缺少CH4、N2O、NO等温室气体观测，缺少高塔CO2浓度观测，与遥感反演匹配困难等诸多问题。据中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室主任牛书丽介绍，生态系统碳汇评估方法主要有样地清查法、涡度相关法、模型模拟法和大气反演法等，这四类方式所估算生态系统碳汇结果相差很大，在碳汇核算上存在着很大的不确定性。另据中国科学院大气物理所蔡兆男和中国科学院地理科学与资源研究所张慧芳介绍，我们目前的温室气体高精度监测站点不够、布局不平衡且数据共享困难，尚难以有效支撑“自上而下”的全球“碳盘点需求”。因此，我国应进一步加强温室气体高精度监测能力建设，开展关键技术与方法的研发与应用，开展碳汇监测与核算的科技攻关，抢占应对气候变化领域的科技“制高点”。中国生态系统研究网络秘书长 于秀波Picarro作为温室气体监测仪器领导者，积极推进本土化业务 Picarro环境业务全球副总裁Joel Avrunin也出席了本次活动并发表讲话。Joel提到，Picarro公司致力于本土化发展，为中国的双碳战略目标贡献力量。2023年，Picarro成立了全资子公司—比科技术（北京）有限责任公司（其前身是美国比科公司北京代表处）。中国是Picarro极其重要的市场，因此我们十分关注来自中国用户的声音，加速实现本地化便是我们积极聆听客户需求并付诸实践的最好证明。 Joel还在发言中提到，目前Picarro正在积极参与中国环境监测总站组织的CO2、CH4、N2O等温室气体监测系统适用性检测认证，以进一步获得CCEP认证。此外，他还重点介绍了Picarro最新发布的升级版N2O、 CO的高精度分析仪PI5310，该分析仪具有高精度、性能更加稳定等优势，并于近日通过了欧洲综合碳观测系统的性能认证。Picarro环境业务全球副总裁 Joel Avrunin来自中国生态系统研究网络（CERN）、国家野外科学观测研究站、有关部委的生态环境监测站、大气本底站、高校和研究机构、以及Picarro用户等100余人参加了该研讨班。参加培训班的专家和人员深入交流了温室气体高精度监测的前沿技术及应用案例，收获满满, 践行了生态大讲堂“传播新知识、交流新思想、展示新成果”的宗旨。会议现场

“截至目前，中国气象局已经组建了包含60个地面观测站的国家温室气体观测网，同时有3颗具备全球主要温室气体监测能力的卫星在轨运行，已初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。”1月9日，在中国气象局举行的新闻发布会上，中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢如是说。在此场发布会上，中国气象局发布了《2021年中国温室气体公报》（以下简称《公报》）。《公报》显示，2021年，位于中国青海的瓦里关国家大气本底站观测到的二氧化碳浓度为417.0±0.2ppm、甲烷的浓度为1965±0.6ppb、氧化亚氮的浓度为335.1±0.1ppb，二氧化碳浓度较2020年增幅为2.5ppm，与全球增幅持平，甲烷浓度较2020年增幅约21ppb，略高于全球同期增幅。张兴赢在介绍《公报》时表示，中国气象局在世界气象组织（WMO）框架下，协调中国区域的温室气体及相关微量成分高精度观测。自20世纪80年代开始，中国气象局陆续建成了由1个全球大气本底站和6个区域大气本底站组成的大气本底观测站网，实现对《京都议定书》管控的7大类30余种温室气体观测，形成了观测——运行监控——维护标校——质量控制——应用分析等于一体的温室气体本底观测业务体系。张兴赢谈到，我国高度重视应对气候变化工作，全力推动碳达峰碳中和目标如期实现。中国气象局作为我国应对气候变化、服务"双碳"战略的重要科技支撑部门，在温室气体监测、评估、计量标准、碳源汇核算等领域不断发挥着自身优势和重要作用。下一步，中国气象局将如何进一步助力“双碳”目标实现？对此，张兴赢表示，未来，中国气象局将进一步提升观测能力，形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网，不断提升二氧化碳、甲烷等温室气体高精度、高密度的观测能力，进一步支撑碳源汇监测核校业务，为顺利实现“双碳”目标提供科学监测支撑。

双碳战略的提出，使温室气体监测成为未来一段时期环境监测的重点，也将为整个环境监测市场带来新的增长点。仪器信息网对2022年1月~7月涉及温室气体监测服务项目的中标信息进行不完全统计，以此窥探温室气体监测市场动向。（统计数据来源于中国政府采购网，截至2022年7月26日，仅供参考）图1 2022年1~7月温室气体监测服务项目地区分布（信息来源于中国政府采购网，搜索关键词：温室气体）据不完全统计，温室气体监测服务中标项目61个，金额超2亿元，涉及省份20个，发布中标项目数位列前5的分别为广东、河北、北京、黑龙江、浙江、陕西（浙江和陕西并列第5），六个省份相加占发布中标项目总数的64%，其中广东远超其它省份，发布中标项目15个。据了解，广东一直很重视碳排放和温室气体监测市场，作为全国八个碳排放交易试点之一，广东首创碳普惠机制，率先进行配额有偿发放竞价，并不断紧跟政策试水其它碳排放市场，已形成了自身独特碳排放市场化道路，近几年节能降碳成绩十分亮眼。图2 2022年1~7月温室气体监测服务项目采购单位分布（按单位性质）（信息来源于中国政府采购网，搜索关键词：温室气体）统计可知，温室气体监测服务项目的主要采购单位是生态环境厅/局，可以占到49%，是明显的采购主力。其次，气象部门（如气象局、气象监测站、气候中心等）、环境监测中心、高校/科研院所分别占项目总数的18%、16%和12%，其它单位的采购仅为5%，据统计，其它单位主要为地方政府等。在本次温室气体监测服务中标项目统计中，采购标的主要涉及三个方面：1）温室气体排放清单编制；2）重点企业碳排放核查；3）碳达峰、碳中和温室气体监测网络构建，主要服务内容包括开展温室气体清单编制，组织开展重点排放单位碳核查，核定重点碳排放单位配额，碳排放量同化反演服务，以及温室气体监测系统的构建等。统计发现，中标企业所属行业多为技术推广、气象探测、环保、能源类企业。在明确仪器需求的项目中，涉及的科学仪器主要包括（便携式）温室气体监测仪、高精度温室气体观测系统、温室气体连续监测系统、高精度CO2/CH4/N2O/H2O监测仪、开路式温室气体通量监测系统、高精度含氟温室气体监测系统、无人机温室气体监测系统、碳通量监测系统等。涉及品牌有Picarro、ABB、LI-COR、谱育科技、普瑞亿科、华粤、柯普士、唯思德光学等。此外，仪器信息网还对目前正在招标的部分温室气体监测服务项目进行了统计，预算金额约2900万元，详情如下（数据来源于中国政府采购网，搜索关键词：温室气体，统计数据截至2022年7月26日）：采购单位项目编号项目名称标的信息预算金额（元）投标截止日期中国科学院青藏高原研究所便携式温室气体分析仪采购项目OITC-G220370515中国科学院青藏高原研究所便携式温室气体分析仪采购项目便携式温室气体分析仪1套，允许进口5000002022年08月09日 14点30分北京城市气象研究院ZGGJ-BJ15-22071391大气本底站温室气体等观测业务能力提升建设项目双通道气相色谱仪1套、卤代温室气体在线观测系统1套、温室气体瓶采样系统1套、含卤温室气体罐采样系统1套、臭氧柱总量与廓线观测仪1套、挥发性有机物观测系统1套、辐射观测系统1套。92450002022年08月08日 09点30分德清县气象局ZQC-Z22171浙江省德清县温室气体监测系统建设——19000002022年08月03日 09点00分中国科学院大学UCAS-ZBB-2022035（CFTC-BJ01-2206013）中国科学院大学资源与环境学院设备采购项目-2温室气体检测仪1台，物理吸附仪1台，7500002022年08月02日 09点30分厦门市气象服务中心ZQC- Z22176现代宜居城市气象观测系统温室气体监测系统（含土建和安装）——19820002022年08月01日 14点30分河南省气象探测数据中心（河南省气象档案馆）ZQC-Z22177河南省温室气体立体监测网（一期）项目——21300002022年08月01日 14点30分白银市生态环境局BGZJ-ZC22327《白银市实现减污降碳协同增效实施方案》及《2020-2022年市级温室气体排放清单》编制项目——7911882022年08月01日 09点新疆维吾尔自治区生态环境厅HHTD-DL-20221023新疆维吾尔自治区重点企业2021年度温室气体排放核查与复查项目温室气体核查报告编制等55800002022年07月29日 10:00中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所TC2204087中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所2022年度宁夏六盘山森林生态系统国家定位观测研究站设备购置项目土壤蒸发仪16台、热扩散式植物茎杆液流监测系统2套、土壤剖面CO2/H2O测量系统1套、涡度相关观测系统1套、野外监测和监控相机3台、坡面土壤水分观测系统5套、自动气象与水文站2台、土壤温室气体通量监测系统1套等。66500002022年08月01日 09点30分

北京普瑞亿科科技有限公司（PRI-ECO）成立于2007年，深耕温室气体科学研究与监测领域16年，承担和参与过科学技术部、中国科学院和北京市科学技术委员会等授予的温室气体分析相关的重大仪器研发专项，具有优秀的仪器研发、设计和生产能力，可以提供各种高、中、低精度的痕量和温室气体分析仪、光谱和质谱同位素分析仪、室内和室外土壤呼吸测量系统等。2022年，针对“双碳”市场需求，在遵循MRV体系的前提下，普瑞亿科升级体系至MVS（可监测-Monitoring、可核查-Verification、可支持-Support），并针对性地开发了国内首套区域碳监测核查支持系统解决方案，包含监测设备租售运维、碳核查核算支持、碳源汇科学评价、以及区域“碳中和”建议。公司产品及解决方案：1、会“飞”的分析仪——PRI-5251F 飞行版温室气体测量系统全球气候变暖给人类的生产生活带来严重威胁，减缓气候变暖、监测温室气体排放变得日益迫切，而传统的监测方法只能获取有限的数据，很难测量一些难以到达的区域，因此构建“天-空-地”一体化监测体系已然成为新形势下生态环境、农林气象等领域的重要解决方案。普瑞亿科创新研发的PRI-5251f Plus CO CO2 CH4 N2O H2O 飞行版温室气体测量系统，通过创新的微型激光传感器引擎，可以短时间内获得更高精度、准确度和宽范围的气体浓度数据，多样化的应用场景为研究人员提供更加灵活、高效、便捷的温室气体测量解决方案。PRI-5251f Plus CO CO2 CH4 N2O H2O 飞行版温室气体测量系统是一套高精度、多组分飞行版温室气体测量的全新解决方案，采用中红外激光直接吸收光谱技术（MIRLAS）。系统包含了高精度多组分温室气体分析模块、微型气象站和ELF-600六旋翼无人机系统，能同步在线测量3种主要的温室气体（CO2、N2O、CH4）、伴生气体（CO）和水汽（H2O），以及三维超声、空气温湿度、大气压等参数。系统核心的PRI-5251f Plus CO CO CO2 CH4 N2O H2O 分析仪基于创新的微型激光传感器引擎，通过中红外波段极强的光谱吸收提供更高精度、准确度和宽范围的气体浓度数据，具有ppb级的灵敏度；在尺寸、重量和低功耗与整体性能的综合优化设计上，最佳适配微型无人机载。2、PRI-5251CT：空气高效除水“新标杆”,高精度温室气体观测“必备品”“双碳”战略目标的实现，需要对区域范围内、特定排放源进行温室气体的高精度监测，并将监测分析计算结果服务于国家战略目标和国家核证自愿减排量（CCER）。包含但不限于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的高精度测量和监控是评估“双碳”目标行动有效性重要的技术手段，是获取我国二氧化碳气体及其他温室气体浓度的长期变化趋势、深入开展气候变化研究的基础，有助于科学评估各地区、各行业的碳减排成效，有助于支撑我国“碳达峰、碳中和”工作的开展和相应政策的制定。通常，我们需要采用高精度温室气体监测设备连续抽取大气进行目标气体的在线测量。但是大气中的不同水平的水汽含量会很大的影响高精度温室气监测设备对目标气体测量精度和准度。针对目前基于光谱技术的高精度温室气体分析仪，世界气象组织（WMO）和生态环境部环境监测总站等组织和机构明确要求，其待检目标气中的水汽含量应低于500ppm，因此，需要通过专业设备对待测气进行高水平的干燥处理，以获得低于500ppm 或者更低水平水汽含量的待测气体。为实现高效地大气除水，普瑞亿科针对性地开发了一套PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统，该系统特别适配温室气体高精度观测量，具有两级除水功能，可以通过交替双工模式实现待测气体的高效除水和快捷除冰，输出的水汽浓度低于0.01%。PRI-5251CT包含两个一级低温除水单元和两个超低温除水单元，通过两次除水提高冷阱除水效率和降低冷阱切换频率；优化设计的冷阱管内容积小，气体消耗量低而气体周转速率高，且标准气和样品气都过冷阱，能确保标定和测样具有统一的系统误差；包含双泵双通道主动送气单元，可以提前对下一个待测通道进行吹扫净化并制取干燥气体，实现不同冷阱之间的无缝切换；包含压力和流量平衡设计，可以消除不同通道间因电磁阀切换造成的压力波动带来的测量误差。PRI-5251CT 全自动低温冷阱在线除水系统是高精度温室气体测量更好的除水解决方案，针对性解决了目前其他品牌冷阱稳定性差等各种弊端。3、PRI-8800: 土壤呼吸温度敏感性（Q10）室内快速测量的新方法气候变暖如何影响土壤有机质分解，以及陆地生态系统碳排放如何响应气候变暖成了目前科学家主要关注的内容之一。在国内“双碳”背景的目标下，如何快速、科学、高效地监测、核查和支持因为升温导致的土壤呼吸速率的增加成了科学家和政府组织的重点关注。为响应国家“双碳”目标，针对国内“双碳”行动有效性评估，2022年普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，模式的培养与测试过程非常简单高效，这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究，可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出，为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。土壤有机质分解速率（R）对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数（Q10）可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃，Ｒ所增加的倍数；Q10值越大，表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性，也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应，在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数，因此其研究意义重大。以往Q10研究通过选取较少的温度梯度（3-5个点）进行测量，从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究（2017）指出，最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具，不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应，也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究，提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。为了更好地助力科学研究，拓展设备应用场景，普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。1）选型推荐：2）实验设计：1）原状土冻融过程模拟：气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力，即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变，但一种气候波动的影响（例如干湿交替）是否影响了对另一种气候（例如冻融交替）的反应，其温室气体排放是如何响应的？通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟，我们可以找出清晰答案。2）湿地淹水深度模拟：在全球尺度上湿地甲烷（CH4）排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化，而二氧化碳（CO2）排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放？我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放？借助PRI-8800 Plus，通过淹水深度和温度变化的组合测试，可以查出真相。3）温度依赖性的研究：既然温度的变化会极大影响土壤呼吸，基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议，将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法，该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题，更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量，仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量，这将极大提高科学家的工作效率。除了上述变温应用案例外，科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养，通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量，将极大减少科学家实验实施的周期和工作量，并提高了工作效率。PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色，还可以进行恒温培养，抑或是恒温/变温交替培养，这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。4）水分依赖性的研究：多数研究表明，在温度恒定的情况下，Q10很容易受土壤含水量的影响，表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法，并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下，实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量，而PRI-8800 Plus的逻辑设计，为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。5）底物依赖性的研究：底物物质量与Q10密切相关，这里的底物包含不限于自然态的土壤，如含碳量，含氮量，易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等；也可能包含了某些外源底物，如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量，能加速某些研究进程并获得可靠结果，如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。6）生物依赖性的研究：土壤呼吸包含土壤微生物呼吸（90%）和土壤动物呼吸（1-10%），土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加，或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。

9月29日，中国气象局发布《2020年中国温室气体公报（总第10期）》。当日，中国气象局科技与气候变化司副司长严明良在中国气象局10月新闻发布会上介绍，2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。中国气象局科技与气候变化司副司长严明良（图片来源：中国气象局）严明良表示，《2020年中国温室气体公报（总第10期）》与联合国世界气象组织（WMO）发布的《2020年WMO温室气体公报》相呼应，报告了中国2020年主要温室气体监测数据情况。严明良介绍，目前中国气象局有7个国家大气本底站开展温室气体业务观测，分别为青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、湖北金沙、云南香格里拉和新疆阿克达拉。瓦里关国家大气本底站是世界气象组织全球32个大气本底站之一。2020年瓦里关国家大气本底站观测的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别为414.3±0.2 ppm、1944±0.7 ppb、333.8±0.1 ppb，与北半球中纬度地区平均浓度大体相当，二氧化碳浓度较2019年增幅约2.5ppm，与全球增幅持平。2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。据悉，中国气象局在世界气象组织框架下，协调中国区域的温室气体及相关微量成分高精度观测，所用数据处理方法、标准、流程均与国际接轨，自上世纪九十年代开始温室气体本底浓度观测。从2016年起，我国发射3颗二氧化碳在轨卫星，2018年开始开展机载温室气体在线观测和平流层温室气体原位观测试验。2021年，中国气象局组建了包含44个国家级气象观测台站和16个省级气象观测站在内的国家温室气体观测网。截至目前，已经初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。温室气体主要包括《京都议定书》限排的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、六氟化硫（SF6）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、三氟化氮（NF3），以及《蒙特利尔议定书》限排的消耗臭氧层物质。世界气象组织/全球大气监测网（WMO/GAW）负责协调大气温室气体及相关微量成分的系统观测和分析。大气温室气体浓度联网监测分析是历次《联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）科学评估报告》《联合国气候变化框架公约（UNFCCC）》、WMO和联合国环境规划署（UNEP）《臭氧损耗科学评估报告》等的数据来源和科学基础。2021年10月25日，WMO发布《2020年全球温室气体公报》。公报采用的大气温室气体浓度数据来自WMO/GAW、全球大气气体先进试验（AGAGE）等。公报称，全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史记录，二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到413.2±0.2 ppm、1889±2 ppb、333.2±0.1 ppb，2020年大气二氧化碳浓度增幅约2.5 ppm，高于过去十年平均增幅（2.4 ppm）。2020年全球大气甲烷和氧化亚氮浓度也达到了新的高度，增幅分别达11 ppb和1.2 ppb。根据美国国家海洋大气局（NOAA）的温室气体指数分析结果，2020年由大气长寿命温室气体引起的辐射强迫相比1990年上升了约47%，而其中二氧化碳的贡献超过80%。会上，严明良还表示，未来，中国气象局将进一步提升观测能力，形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网，增强全球大气二氧化碳和甲烷宽覆盖、高精度、高时空分辨率的业务化观测能力，基于我国自主卫星，联合多种星载探测手段，提高全球温室气体监测水平，为顺利实现我国碳达峰目标和碳中和愿景目标提供科学监测支撑。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬在会上透露，“十四五”期间，中国气象局计划在全国16个气候关键观测区增补9个大气本底站，现正在开展前期的选址等相关工作。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬（图片来源：中国气象局）同时，“十四五”期间，中国气象局还计划在我国主要的地、市级以上城市以及区域代表性好的地区，开展以二氧化碳为主的温室气体浓度的高精度在线观测和通量观测，并且有针对性地推动开展甲烷等非二氧化碳等温室气体浓度的观测，以满足我国碳中和监测评估系统的评估的需求。此外，中国气象局还将进一步加强国家级、省级在温室气体观测计量、标校溯源等方面的能力，进一步发挥中国气象局在我国温室气体监测方面的优势。

第三届中国温室气体监测研讨会”将于2023年11月18日至19日在上海召开，会议由复旦大学大气与海洋科学系承办，采用线下会议的形式。 一、会议背景 2015年《巴黎协定》签署，目标将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内，随后全球各国积极为应对气候变化行动制定计划。2020年9月中国明确提出2030年前“碳达峰”与2060年前“碳中和”的双碳目标。及时掌握准确的温室气体排放信息是实现《巴黎协定》目标和双碳战略的前提。《政府间气候变化专门委员会（IPCC）2006年国家温室气体清单指南2019修订版》首次完整提出基于大气浓度观测反演温室气体排放量，进而验证传统自下而上清单结果的方法。2020年世界气象组织（WMO）成立全球温室气体综合信息系统（IG3IS）计划，并组织编写《城市温室气体排放监测最优做法》（Urban Greenhouse Gas Emission Observation and Monitoring Best Research Practices）和《国家温室气体排放监测最优做法》。为了促进中国温室气体监测的同行交流，2019年和2020年分别在中国科学院大气物理研究所和线上举行了第一届和第二届“中国温室气体监测研讨会”，研讨了中国温室气体监测进展和应用，成立了“中国温室气体监测联盟”，并在AAS、AOSL和CCR联合发表专刊“Atmospheric GHG measurement and application in China”。近几年来，我国环境、气象、海洋、林业等业务部门分别开展了全国尺度、试点城市、重点行业、海洋及林业等的温室气体排放和碳汇监测。国家科研计划以集成化、自动化、智能化为主攻方向，推动形成一批自主知识产权的监测装备。但是，如何准确定量多种温室气体排放时空变化规律，特别是区分自然源和人为源CO2排放，依旧是国内外科学研究和业务体系的难点和挑战。在国内外新形势下，第三届“中国温室气体研讨会”将聚焦温室气体监测评估对双碳目标的支撑以及新技术新方法的应用，推动我国温室气体监测同行交流，为建立有效的温室气体监测体系提供精准的科学理解、技术支撑和解决方案。二、目的1）促进中国温室气体监测同行交流2）研讨温室气体监测评估对双碳目标的支撑3）推动中国温室气体监测仪器自主研发和应用三、会议主要信息会议时间：2023年11月18至19日注册时间：2023年11月17日14:00-20:00会议地点：粤海酒店 牡丹厅（上海市虹口区逸仙路328号）交通和住宿指南见下文五、组委会姚波（联合主席，复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院）曾宁、刘毅、韩鹏飞（联合主席）（中国科学院大气物理研究所）陈辉林（南京大学大气科学学院）刘诚（中国科技大学精密机械与精密仪器系）吕洪刚（国家海洋环境预报中心）牛振川（中国科学院地球环境研究所）孙康（中国环境监测总站）王绍强（中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院）六、会议内容专题1：区域、城市尺度及海洋等的碳监测和反演——案例和经验专题2：监测和反演的质控及自上而下（Top-down）和自下而上（bottom-up）方法的比对验证专题3：温室气体监测新技术新方法和国产温室气体监测仪器研制进展七、会议日程11月17日下午：会议报到、注册11月18日上午：开幕式及特邀报告下午：专题1报告及集体讨论11月19日上午：专题2及集体讨论下午：专题3及集体讨论、闭幕总结报告形式：口头报告或快闪八、会务费用会议不收取注册费，往返交通及食宿自理

项目内容：土壤呼吸温室气体排放测试项目时间：2023年11月开始项目地点：新疆塔里木大学 海尔欣昕甬智测HT8850便携式多组分（CO2、N2O、CH4、H20）高精度温室气体分析仪搭配呼吸叶室，项目一期完成户外草地系统部署，项目二期将用以检测新疆塔里木地区多点土壤温室气体通量的长期、连续监测。部署仪器 HT8850便携式高精度温室气体（二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、水）分析仪由宁波海尔欣光电科技有限公司自主研发、生产和销售，为“昕甬智测”品牌国产创新产品。该系列仪器基于量子级联激光技术设计，利用气体分子在中远红外的“指纹”吸收谱，使用半导体量子级联激光器（QCL）作为光源，使激光通过中红外增强型光腔，被中红外光电探测器接收透射光并提取和分析透射光谱，准确反演获得目标温室气体成分的浓度，实现对目标温室气体分子的更精确、更及时、更科学的测量。 HT8850系列便携式高精度温室气体分析仪在便携的仪器箱内实现快速响应的高精度温室气体测量，采用独立强吸收谱线，使其不受其他气体分子光谱的交叉干扰。该系列气体分析仪可由太阳能或锂电池供电，实现温室气体浓度的定点或移动连续观测。

NASA碳监测系统BlueFlux行动——Picarro助力红树林蓝碳通量的多尺度观测江苏海兰达尔 2023-06-09 12:24 发表于江苏原文链接：https://doi.org/10.1101/2022.09.27.50975301蓝碳和红树林蓝碳是气候缓解战略的关键组成部分，该战略旨在通过沿海和开放海洋碳封存以降低大气二氧化碳浓度。在全球范围内，蓝碳有助于《巴黎协定》目标的达成，将全球平均气温上升幅度控制在远低于2℃以内，并实现温室气体净零排放。从蓝碳的角度来看，红树林生态系统非常有意义，因为它们是地球上最具生产力的生态系统之一，净初级生产力（NPP）在1000~2000gCm-2yr-1。虽然它们只占地球陆地面积的一小部分，但为全球NPP贡献了约210TgCyr-1。这些碳中的大部分储存在生物中或封存在土壤沉积物中，根据最近的激光雷达和雷达测量估计，红树林的总碳储量约为5.03PgC。这些碳储量只集中在几个关键的生物地理区域，例如，有10个国家占总碳储量的70%以上，这就意味着在国家范围内，红树林碳管理可以在国家层面制定的缓解气候变化策略上发挥重要作用。02BlueFlux行动2020年，美国航空航天局碳监测系统（NASA CMS）为建立BlueFlux行动提供了支持，目的是开发原型CO2和CH4产品以了解红树林的修复和保护情况。BlueFlux野外观测行动旨在提供横跨佛罗里达南部和加勒比地区的CO2和CH4通量的综合测量，重点是红树林系统，它们的季节性动态，以及邻近的生态系统，比如广阔的锯草沼泽以及其中的树木“岛屿”。这些通量测量覆盖了从“健康”的红树林到近期受到干扰和濒死的红树林“鬼森林”，来帮助了解在损失和恢复过程中碳通量的任何方向性变化。BlueFlux将有助于量化蓝碳如何减缓气候变化，并帮助减少红树林碳循环时空成分的不确定性。BlueFlux行动的目标示意图现场地面和飞机测量的目标区域在美国境内，在佛罗里达南部的核心地区，对碳储量和通量进行测量，以了解物种、干扰、水文和气候梯度如何解释通量变化。该行动计划在2022~2024年间进行6次现场观测，测量手段包括：1）对生态系统结构、物种以及腔室通量的地面测量，2）高塔通量测量，3）飞机测量，4）卫星遥感。墨西哥湾研究区域03地面测量：土壤和植被通量的腔室测量2022年3月，BlueFlux的第一次现场行动在大沼泽地国家公园进行，分别对两个高度退化和两个完整/再生的森林场地的树木，根系和土壤CO2和CH4通量进行了测量。根据植物的形态以及土壤沉积物成分的不同使用了不同的气室，CO2和CH4浓度的测量使用Picarro G4301 GasScouter 移动气体分析仪，测量频率为1Hz。静态气室法测量生态系统成分通量的示意图以及相应气室设计的照片04地面测量：水化学为了捕捉佛罗里达大沼泽地红树林水域的水-空气温室气体交换及其变化，于2022年3月进行了一项为期3天的空间调查，方法为驾驶一艘游艇从库特湾出发，沿乔河到鲨鱼河再到塔彭湾，然后返回，同时测量pH值，水温，盐度，CO2、CH4和N2O浓度以及CO2和CH4稳定同位素。地表水样从约0.5米深处连续泵送到由“淋浴头”平衡器组成的船载装置，该平衡器通过闭合空气回路连接到两台气体分析仪，Picarro G2201-i和Picarro G2308。使用校准的多参数探测器每分钟测量一次地表水电导率（EC）、溶解氧（DO）、温度、pH和有色可溶性有机物（CDOM）。同时定期收集过滤的无菌离散样品，并在耶鲁大学实验室内用于分光光度计pH、溶解无机碳（DIC）和总碱度（Talk）的测量。05机载涡流协方差通量测量：CARAFE机载涡流协方差（AEC）是一种公认的用于量化痕量气体和能量的地表-大气交换的技术。当与小波变换相结合时，AEC可以表征模型相关尺度（1-100km）下通量的空间梯度，是对地面观测数据很好的一种补充。Blueflux AEC观测采用了动态航空公司驾驶的配备气象和微量气体传感器的Beechcraft King Air A90飞机，并进行了CArbon大气通量实验（CARAFE）。由Aventech公司的AIMMS-20测量系统提供10 Hz的3D风速、空气温度、飞机位置和飞机方位（俯仰/翻转/偏航）观测。该系统包括一个用于气象测量的探测器（安装在左翼下方），该探测器与高分辨率差分GPS和惯性导航系统相结合。环境空气通过安装在右翼下方的进气口进行采样，并通过（机翼中的）聚四氟乙烯管传输到机舱中的两台气体分析仪。其中Picarro G2401-m机载专用气体浓度分析仪提供0.5Hz的CO2、CH4、H2O和CO测量值，而Picarro G2311-f双模式高精度气体分析仪提供10Hz的CO2和CH4测量值。G2401-m包含用于机载操作的专用压力控制系统，因此可对气体摩尔分数进行精准测量，而G2311-f可提供AEC所需的快速时间响应。CO2和CH4的干空气摩尔分数在实验室中使用NOAA WMO的压缩标准气体进行两点校准。下图为2022年4月进行的航测飞行轨迹，这些飞行测量重点关注佛罗里达南部和东部的沿海红树林植被，同时也包括一些内陆森林和湿地。每次飞行时间在2.5~4.5小时，典型的海拔高度为地平面以上100m，偶尔会进入到混合层（200-800m）,以确定垂直通量散度和修正。在100米的高度，预计通量足迹大约为5000米宽，对于5~10m s-1的典型表面风速，50%的通量在1000米内，90%在5000米内。CO2的通量范围在0~-40μmol m-2 s-1，CH4的通量范围在0~200μmol m-2 s-1。总的来说，在4月的野外航测中，锯草的甲烷通量似乎更高，红树林的二氧化碳吸收量更大，接下来的飞行测量将继续探索季节和年际变化。BlueFlux AEC航测的飞行路线06预期结果目前“蓝碳”评估的不足之一是，人们考虑了碳存储量，但往往忽略了非二氧化碳温室气体的排放，这可能会极大地影响（积极或消极）这些生态系统的总体净辐射强迫效应。红树林是潮间带生态系统，虽然这些生态系统是净自养的，但小海湾和沉积物通常是大气中CO2和CH4的来源，也可以作为N2O的源或汇。沿着潮汐高度梯度（从小海湾到森林盆地），红树林覆盖率、物种多样性和沉积物结构会发生显著变化，导致温室气体通量的空间变异性很大。红树林温室气体通量的站点间变化会进一步受到各种其他因素的驱动，包括区域气候、水文、地貌、物理化学、生物，生物地球化学和人为因素等。BlueFlux行动旨在收集红树林结构和温室气体通量多尺度测量的详细信息，利用激光雷达或雷达等手段，掌握森林结构和地形信息，捕捉土壤、水文和扰动梯度。网格化碳通量产品将为评估过去二十年温室气体通量的趋势及其空间模式提供基础，以应对不断变化的气候以及极端气候的出现。编辑人：陆文涛审核人：史恒霖

2022年5月7日，广州市碳达峰、碳中和温室气体监测网络构建项目中标结果公示。广州禾信仪器股份有限公司以完善的技术方案、高品质的设备性能、高质量的服务标准，获得评审专家和用户的肯定，顺利中标该项目包二。本项目拟在广州市开展高精度二氧化碳（CO2）、高精度甲烷（CH4）、高精度氧化亚氮（N2O）、高精度一氧化碳（CO）、水气（H2O）、生态系统CO2通量项目监测，构建广州市温室气体监测网络，提供运维服务保障设备正常运行，同时开展数据分析及同化反演工作，获得温室气体浓度时空分布和CO2源汇通量动态变化。该项目已在实施建设中，此项目中标为公司“碳监测业务”布局推进打好坚实基础。项目建设背景我国政府高度重视应对气候变化，提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，并纳入生态文明建设整体布局、十四五规划和二〇三五年远景目标。为响应国家碳达峰目标与碳中和愿景，广州市引进温室气体立体化协同观测手段、构建区域温室气体排放监测网络，搭建精准的碳源汇数据库及区域碳源汇理论框架，深入开展对本地温室气体情况研究，为广州市制定产业碳排放调控政策和碳减排目标评估提供科学有效的理论和数据支撑。项目内容介绍高质量监测网络建设：采用高精度CO2、CH4分析仪、高精度N2O、CO分析仪对广州市城市点的CO2、CH4、N2O、CO进行实时在线监测，采用碳通量监测设备对CO2通量进行监测，构建广州市温室气体监测网络。标准化运维管理体系：构建一套规范高效的运维管理体系，遵循“规范性、及时性、准确性”原则提供三年运行维护服务，以保障监测数据的有效性、准确性以及稳定性。精细化管理平台搭建：提供数据精细化管理平台，进行实时监测及展示、日常管理、预警预防、指挥调度、应急响应、决策分析、联防联动等温室气体精细化综合管控。数据应用研究开展：开展数据分析及同化反演服务，包含全市监测数据统计分析、高精度温室气体和碳通量贡献区分析、轨迹分析和碳排量反演分析等内容，获得温室气体浓度时空分布和CO2源汇通量动态变化。该项目的顺利实施为广州市打赢污染防治攻坚战、实现双碳目标提供基础保障。聚焦“碳监测” 助力双碳目标禾信仪器城市温室气体监测一体化综合解决方案针对目前我国城市缺乏区域碳源汇数据库以及理论框架，无法科学有效地支撑我国城市碳排放调控政策制定和碳减排目标评估等痛点问题，禾信仪器构建了城市温室气体监测一体化综合解决方案。方案以气相色谱质谱联用技术和多波段高灵敏波长扫描光谱技术为核心，利用高、中精度温室气体监测技术，采用固定、移动、高空方式；从太空到陆地，从排放源到城市大气环境站，从点式到线面测量，建立“天-地-空”高密度、立体化的温室气体监测技术。精准量化城市、工业园区、森林、农业等各类温室气体排放特征和源汇贡献。为我国城市碳源汇数据的可测量、可报告、可核查提供重要的基础数据和技术支持。服务内容同时可提供碳排放清单编制、碳通量模拟分析、碳排放同化反演、卫星遥感监测数据分析、碳排放特征分析、温室气体来源解析、森林碳储量调查及监测、海岸带碳储量调查及监测、城市碳排放峰值预测及碳减排策略研究等数据应用技术服务。为城市碳达峰/碳中和路径规划和行业减排政策措施的制定提供科学理论支撑，助力我国城市实现碳达峰/碳中和目标。方案优势1、打造集“站点选址→设备配置→站点建设→运维质控→ 数据应用→平台管理”一体化的碳监测综合解决方案。2、构建“天-地-空”立体化的城市碳监测一张网，精准量化城市、工业园区、森林、农业等各类温室气体排放特征和源汇贡献。3、高灵敏度、高精度、高稳定性的温室气体测量技术，精准动态监测城市温室气体浓度及其变化趋势。4、完善的城市碳减排管理及双碳目标评估的数据应用技术服务体系，为城市碳达峰/碳中和路径规划和行业减排政策措施的制定提供科学理论支撑。5、城市温室气体“测-管-评”三场景融合一体化平台，为碳监测碳减排提供决策支撑。实现碳达峰、碳中和是一场硬仗，温室气体监测是应对气候变化工作的基础，是实现碳达峰、碳中和以及绿色低碳发展的重要支撑。禾信仪器提供城市温室气体监测一体化的综合解决方案，系统性解决城市温室气体监测方案设计→站点选址→设备配置→站点建设→运维质控→数据应用服务→平台管理等一系列客户需求和痛点，服务不同场景城市碳监测，为“碳达峰、碳中和”赋能，助力我国城市实现碳达峰/碳中和目标。

项目名称：全自动多通道土壤通量观测系统项目地点：常熟生态实验站项目时间：2024年3月 项目背景 气候变化已成为全球迫在眉睫的环境挑战之一。人类社会生产生活造成的温室气体排放，尤其是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的排放，是全球气候变暖的主要原因。据估计，这三种气体对温室效应的贡献率接近80%。其中，土壤释放的温室气体占比相当显著：约有5%~20%的二氧化碳、15%~30%的甲烷以及80%~90%的氧化亚氮来自土壤，而农田土壤是温室气体的重要排放源。 随着全球气候变化的加剧，了解和监测这些温室气体的排放和变化对于制定有效的环境政策和气候行动方案至关重要。因此需要准确的温室气体测量数据，以便更好地评估人类活动对气候的影响，并制定相应的减排措施。为应对这一挑战，常熟生态实验站启动了全自动多通道土壤通量观测系统项目，宁波海尔欣昕甬智测为此项目提供了HT8850便携式多组分高精度温室气体分析仪，通过精确的温室气体测量，为气候变化研究和减排政策制定提供科学数据支持。 仪器介绍 HT8850便携式多组分高精度温室气体分析仪宁波海尔欣光电科技有限公司推出了昕甬智测HT8850便携式多组分温室气体分析仪。这款仪器基于量子级联激光（QCL）技术，能够精确测量二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）和水（H2O）等温室气体的浓度，采用独立强吸收谱线，使其不受其他气体分子光谱的交叉干扰。该气体分析仪能够可由太阳能或锂电池供电，实现温室气体浓度的定点或移动连续观测。 产品特点： 1. 多组分：目标种类: CO2, CH4, N2O, H2O采用中红外波段，独立强吸收谱线，无交叉干扰，使测量更精准。 2.便携性：高强度ABS材料箱体设计，防水耐用易携带，在仪器箱内实现快速响应的高精度测量。 3.可靠性：气体分子的强吸收信号，不需要超长光腔，使光腔结构更稳定，数据更可靠。 4.灵活性：可用于定点或车载走航连续自动检测，突破检测环境局限。 应用案例清华大学深圳国际研究生院户外实验塔里木大学双循环土壤呼吸观察系统项目在甘肃兰州完成野外安装 海尔欣昕甬智测以科技创新为引领，积极参与全球气候变化的应对工作。未来，公司将继续致力于研发更先进的气体分析技术，为实现全球“碳中和”目标贡献更多力量。