大气所成功应用微型化监测仪进行二氧化碳探空观测

　　二氧化碳（CO2）是大气中最紧张的温室气体，其浓度垂直分布对于正确理解和阐释全球变暖，反演碳源、碳汇，校准和验证大气传输模型以及遥感测量效果有偏重要意义。

　　传统高精度CO2测量仪器，因为配套体系体积重大，质量重，且价格昂贵，难以应用于垂直观测，因此边界层内的CO2垂向廓线的原位测量很少见。

　　中科院大气所碳循环与天气转变研究团队成员和马兰里大学曾宁教授一路经过多年的通力合作，成功研发出了一种基于非分散红外技术（NDIR）的低成本微型化CO2监测仪。该仪器体积小、质量轻，方便搭载到探空设备进行CO2气体的垂直观测（见图）。2019年1月8日—14日，研究人员将该仪器搭载到大气分中间系留汽艇垂直探测体系上，成功对河北省石家庄市西南地区边界层(0-1000 m)的CO2垂直分布进行了原位观测。王跃思研究员课题组王迎红博士同步采集了不同高度的气体样品，在实验室用气相色谱仪进行了精准测量。

　　通过数据对比分析，微型化仪器与传统气相色谱分析仪得到的CO2垂直廓线特别很是同等。文章通信作者大气所LASG国家重点实验室韩鹏飞博士说：“经过一周的延续观测，我们发现CO2浓度基本呈现随高度增长而降低的趋势，且边界层中CO2浓度的垂向分布重要受边界层稳固性和排放源的影响，大气模式模仿试验进一步证明了这些效果。”近日，这些研究成果发表在Atmospheric and Oceanic Science Letters上。

    微型化仪器为CO2垂直观测提供了简单高效的方法，其应用前景广阔，具有很高的推广价值。同时，基于国家重点研发计划项目(2017YFB0504000)的支撑，行使该仪器低成本、高精度的好处，在京津冀地区组建高密度观测网，在公里级尺度上观测城市CO2的时空转变，将为我国碳减排和低碳发展的政策制订提供科技数据。

图：CO2排放和大气传输示意图，应用低成本仪器搭载到系留汽艇可成功观测其垂直廓线

　　Citation：

　　Zhongxiu BAO, Pengfei HAN, Ning ZENG, Di LIU, Qixiang CAI, Yinghong WANG, Guiqian TANG, Ke ZHENG & Bo YAO (2020): Observation and modeling of vertical carbon dioxide distribution in a heavily polluted suburban environment, Atmospheric and Oceanic Science Letters, 13(4), DOI: 10.1080/16742834.2020.1746627.

　　Link:

　　https://doi.org/10.1080/16742834.2020.1746627