COS和CO2作為大氣示蹤物，用于將陸地上碳的交換分成呼吸和光合兩部分，這對(duì)于預(yù)測(cè)氣候-碳反饋機(jī)制及對(duì)陸地上大量碳存儲(chǔ)的影響至關(guān)重要。大氣中的CO也可隨機(jī)氧化成CO2參加入呼吸和光合過(guò)程。
針對(duì)上述氣體監(jiān)測(cè)，目前的開(kāi)路渦動(dòng)相關(guān)法通量觀測(cè)系統(tǒng)無(wú)法同步測(cè)量多種氣體，其精度也無(wú)法滿足痕量溫室氣體的測(cè)量要求，在雨雪天氣數(shù)據(jù)不連續(xù)問(wèn)題給科研帶來(lái)很多困擾。閉路渦度相關(guān)法通量系統(tǒng)采用中紅外技術(shù)，測(cè)量頻率可達(dá)10Hz，檢測(cè)限達(dá)ppt級(jí)，可用于野外實(shí)時(shí)測(cè)量痕量氣體。
含碳?xì)怏w在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究以及氣候變化中有著重要作用，通過(guò)測(cè)量CO2或者COS來(lái)估算GPP，而不只是NPP。COS近來(lái)被應(yīng)用于陸地植物CO2吸收的潛在指示因子，COS只與CO2的光合吸收有關(guān)，而與呼吸無(wú)關(guān)；COS與CO2不同，植物吸收后不釋放，因此可以作為研究總光合的研究工具，耦合COS和CO2的測(cè)量，可以提供深入研究生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化響應(yīng)的機(jī)制。
測(cè)量原理
Aerodyne品牌羰基硫（COS）痕量氣體通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用可調(diào)諧紅外激光直接吸收光譜（TILDAS）實(shí)現(xiàn)高靈敏度，高精度，高頻率（10Hz）在線測(cè)量，測(cè)量精度堪比IRMS。可以進(jìn)行渦度協(xié)方差、自動(dòng)箱等測(cè)量模式。直接測(cè)量COS、CO2、H2O和CO等多種痕量氣體。配套軟件提供靈活的儀器控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。具備復(fù)雜程序的閥門控制能力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化背景校準(zhǔn)。特殊管路設(shè)計(jì)有效減小水分子凝結(jié)。熱電制冷技術(shù)，保證激光器所需要的低溫?？偪卦O(shè)計(jì)，遠(yuǎn)程控制，適應(yīng)于野外長(zhǎng)期無(wú)人值守的測(cè)量。
該儀器使用可調(diào)諧紅外激光直接吸收光譜(TILDAS)，在中紅紅外波長(zhǎng)段，以探測(cè)分子顯著的指紋躍遷頻率。進(jìn)一步提高了靈敏度，采用了獲得的多光程吸收池技術(shù)——其光路可達(dá)76m。直接吸收光譜法，可以實(shí)現(xiàn)痕量氣體濃度值的快速測(cè)量（<1s），而且不需要精細(xì)的校準(zhǔn)流程。此外，TILDAS技術(shù)，使的儀器不受其他分子類型的干擾，能夠進(jìn)行非常精準(zhǔn)的檢測(cè)。
技術(shù)指標(biāo)
測(cè)量精度（2050 cm-1 (1??)）1s/100s ：
COS：5ppt/2ppt；CO2：100ppb/25ppb；
CO：0.4ppb/0.1ppb； H2O：5ppm/2ppm；
響應(yīng)時(shí)間：10Hz（1-10Hz可調(diào)）
操作溫度：10-35℃
采樣速率：0-20 slpm
數(shù)據(jù)輸出：RS232、USB和以太網(wǎng)
測(cè)試數(shù)據(jù)
1Hz采樣頻率下獲得的譜圖：
應(yīng)用案例
文獻(xiàn)：
1、南方大平原農(nóng)田中羰基硫化物的來(lái)源和匯
每日土壤COS通量與CO2通量的關(guān)系。兩者通量具有非常好的相關(guān)性，基于無(wú)界限的SWC：FCOS=0.359FCO2 – 1.373(r=0.81) 對(duì)于SWC>20%。
2、中緯度森林中羰基硫化物的季節(jié)通量
月平均 OCS (FOCS, pmol?m?2?s?1; 黑色)和 CO2(FCO2, µmol?m?2?s?1; 綠方塊) 2011年通量. u* > 0.17 m?s?1 for all data. (A) OCS和CO2月總量. 空氣溫度 (紅色三角形; °C) 和土壤表層溫度 (橘紅色鉆石形; °C); CO2凈通量包括交換和存儲(chǔ), 但是不需要 OCS參與. (B)夜間的 OCS(黑色) 和 CO2(綠色) 通量(PAR < 40 µE?m?2?s?1). (C) 日間的OCS和 CO2通量在 PAR > 600 µE?m?2?s?1. 誤差線表示在月內(nèi)所有數(shù)據(jù)的95%部分處于可置信區(qū)間。
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