科技日报记者 陆成宽
来自中科院大气物理研究所等单位的研究人员，成功研发出了一种基于非分散红外技术的低成本微型化二氧化碳监测仪。该仪器体积小、质量轻，方便搭载到探空设备进行二氧化碳气体的垂直观测。2019年1月8日至14日，研究人员将该仪器搭载到系留汽艇上，成功对河北省石家庄市西南地区边界层（0–1000 米）的二氧化碳垂直分布进行了原位观测。相关成果近日发表在《大气和海洋科学快报》杂志上。
二氧化碳是大气中最重要的温室气体，准确评估大气中二氧化碳浓度的分布和变化，不仅对准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结果有着重要意义，而且对气候政策的制定和未来气候变化的预测至关重要。传统高精度二氧化碳测量仪器，由于配套系统体积庞大，质量重，且价格昂贵，难以应用于垂直观测，因此边界层内的二氧化碳垂直分布的现场测量很少见。
中科院大气物理研究所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，微型化仪器与气相色谱分析仪得到的二氧化碳垂直廓线非常一致。“经过一周的连续观测，我们发现二氧化碳浓度基本呈现随高度增加而降低的趋势，且边界层中二氧化碳浓度的垂向分布主要受边界层稳定性和排放源的影响，大气模式模拟试验进一步证实了这些结果。”论文通讯作者、中科院大气物理所韩鹏飞博士说。
他表示，微型化仪器为二氧化碳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。利用该仪器低成本、高精度的优点，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二氧化碳的时空变化，将为我国碳减排和低碳发展的政策制定提供科学数据。
