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該系統(tǒng)主機Aerodyne閉路氣體分析儀采用可調(diào)諧紅外激光直接吸收光譜（TILDAS）技術(shù),， 用中紅外激光探測氣體分子，像散型多光程吸收池技術(shù)有效測量光程高達210m,，有效提高氣體分子的測量精度,，達ppt級,。
一、觀測應(yīng)用
大氣中CO2,、CH4,、N2O等溫室氣體迅速增加，是造成全球氣候變化的最重要因素之一,。痕量溫室氣體的測定對準(zhǔn)確評估大氣溫室氣體源匯至關(guān)重要,，目前在定量估計溫室氣體吸收匯方面還存在很大的不確定性，比較而言,，甲烷吸收匯和吸收匯的不確定性比CO2吸收匯大得多,。
新一代的Aerodyne穩(wěn)定碳氮氣體同位素光譜儀可以對氣體和同位素同步進行高頻（10Hz）連續(xù)的原位監(jiān)測，同時可以實現(xiàn)痕量溫室氣體含量和碳氧同位素的同步觀測,，為痕量溫室氣體的監(jiān)測和溯源提供了新的工具,。
生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)過程中的多種溫室氣體排放速率（CO2、CH4,、N2O等）的實時測定需要提高時間分辨率,、空間分辨率，需要原位無損,、長時間,、全參數(shù)、高精度、一體化,、自動化和遠程操控等技術(shù)協(xié)助捕獲參數(shù)的微量變化,，并通過同位素13C-CO2、18O-CO2溯源,，了解碳,、氮、水循環(huán)耦合過程,。
二,、系統(tǒng)組成該系統(tǒng)主機Aerodyne閉路氣體分析儀采用可調(diào)諧紅外激光直接吸收光譜（TILDAS）技術(shù)，用中紅外激光探測氣體分子,，像散型多光程吸收池技術(shù)有效測量光程高達210m,，有效提高氣體分子的測量精度，達ppt級,。
可以同時測量痕量氣體及碳氧同位素N2O,、CH4、H2O,、CO2,、δ13C-CO2、δ18O-CO2,。
三,、技術(shù)特點
1、用中紅外激光直接吸收技術(shù),，測量頻率可達10Hz,，檢測限達ppt級。
2,、雙激光測量技術(shù),，一個分析儀同時測量多個痕量氣體和同位素，減少多臺系統(tǒng)測量時的系統(tǒng)誤差,。
3,、TDLWINTEL軟件提供光譜回放模式，可選擇HITRAN光譜標(biāo)庫里的標(biāo)準(zhǔn)光譜曲線,，對測量的光譜重新擬合,，對測量結(jié)果重新判定，其它品牌無法做到,。如,，若標(biāo)氣不純、含雜質(zhì),，可從光譜回放中判定,。
4,、多氣體測量時，可用高純度氮（99,。9992%）沖洗測量室，定期測定零氣光譜,，去除背景干擾,。
5、每次測量時關(guān)閉激光,，從“Zero”測量光譜絕對值（非差分法,、光腔衰蕩），測量過程無需標(biāo)定,。
6,、技術(shù)-活性鈍化裝置可顯著提高粘性氣體分子如NH3的響應(yīng)時間，實現(xiàn)粘性氣體和非粘性氣體的同步觀測,，如NH3,，CO2，O3,，N2O,，CH4同步觀測。
7,、技術(shù)-慣性顆粒物去除接口,，專門用于粘性氣體測量時，去除進氣口顆粒物殘余,，去除對二次采樣的污染,。
8、具有激光頻點校準(zhǔn)腔室,，可以在測量過程中實時校準(zhǔn)激光吸收光譜頻點,，防止頻點飄移。
四,、技術(shù)參數(shù)
| 參數(shù) | N2O | CH4 | CO2 | H2O |
| 精度 1s | 0.03ppb | 0.1ppb | 100ppb | 10ppm |
| 精度 100s | 0.01ppb | 0.25ppb | 25ppb | 5ppm |
| 測量范圍 | 0-10000ppb | 0-10000ppb | 0-5000ppm | 0-5000ppm |
| 響應(yīng)時間 | 1-10HZ可選 | 1-10HZ可選 | 1-10HZ可選 | 1-10HZ可選 |
| 參數(shù) | CO2 | δ13C | δ18O |
| 精度 1s | 25ppb | 0.1‰ | 0.1‰ |
| 精度 10s | - | 0.03‰ | 0.035‰ |
| 精度120s | 10ppb | 0.02‰ | 0.03‰ |
| 響應(yīng)時間 | 1-10Hz可選 | 1-10Hz可選 | 1-10Hz可選 |
五技術(shù)應(yīng)用
文獻信息：
Long-termeddycovariancemeasurementsoftheisotopiccompositionoftheecosystem–atmosphereexchangeofCO2inatemperateforest
溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)同位素組成的長期渦動協(xié)方差測量——大氣CO2交換
CO2凈生態(tài)系統(tǒng)-大氣交換（NEE）的穩(wěn)定同位素組成攜帶了有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)機制的信息,。二氧化碳在水中的羧化、擴散和溶解等過程分餾了二氧化碳的同位素,。因此,，凈CO2交換的同位素組成可用于探測這些過程，并為評估生物物理生態(tài)系統(tǒng)模型提供獨立的約束條件,。它還可以闡明生態(tài)系統(tǒng)對大氣同位素收支的影響,，這對陸地/海洋、源/匯分配有影響,。此外,，它還可用于將NEE劃分為初級生產(chǎn)力總量和生態(tài)系統(tǒng)呼吸總量。
NEE通常最直接的測量方法是渦流協(xié)方差（EC）法，在缺乏直接同位素通量測量的情況下,，一些旨在劃分NEE的研究中使用了所謂的EC/燒瓶法（Bowlingetal.,，1999）間接確定了NEE的碳同位素組成。13C在1秒到30分鐘的時間范圍內(nèi)發(fā)生,，典型的標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為0.02‰（Saleska等人,，2006年），在2008年開發(fā)出專門的量子級聯(lián)激光光譜儀（TILDAS）之前,，還沒有能夠直接監(jiān)測二氧化碳同位素的儀器,。與標(biāo)準(zhǔn)EC系統(tǒng)一樣，在平靜的夜晚觀察到“lostflux”,，在其他時段也發(fā)揮一定作用,。
與積分時間（τ），對于40min的校準(zhǔn)間隔以及幾乎相等的樣品和參考池CO2摩爾混合比,。細對角線是白噪聲的相應(yīng)期望值,。垂直的橙色虛線標(biāo)志著哈佛森林渦旋輸送的主要時間尺度。作為比較,，Allan偏差為δ13C,，無校準(zhǔn)（實線灰線）和校準(zhǔn)（虛線灰線）。
渦動協(xié)方差要求較高的采樣率,，粗略地說,，在渦動輸送的主要時間尺度上整合數(shù)據(jù)。我們的共譜（見第4.3節(jié)）表明,，在哈佛森林,，渦動輸送在1到1000秒的時間尺度上非常重要，峰值約為50秒或30秒（取決于您是考慮傅立葉還是多分辨率共譜）,。因此,，上圖表明，EC系統(tǒng)的TILDAS儀器噪聲約為C=18ppb,，δ13C=0.02‰,，δ18O=0.04‰（在40秒時用橙色垂直虛線標(biāo)記）。
上圖.QCLS噪聲（σm）,，單位為C（黑色,，ppm）δ13C（綠色，‰）,，和δ18O（藍色,，‰）與校準(zhǔn)間隔（△tcal），積分時間為100s,，樣品和參考池CO2摩爾混合比幾乎相等,。
上圖展示了光譜儀的特殊穩(wěn)定性,，如使用△tcal等于4分鐘（短校準(zhǔn)時間間隔）可將噪聲降低到2倍左右。
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