近海大尺度区域二氧化碳的激光在线探测技术

陆地或海洋与大气之间的能量和物质交换的定量研究,特别是二氧化碳(CO2)交换通量的监测,对研究全球碳循环以及气候变化具有重要意义.基于直接吸收光谱技术和导数吸收光谱技术,采用收发一体式光学系统,研制了开放式CO2在线探测样机,测量区域可达到km量级.利用Allan方差分析了系统检测限,当积分时间达到100 s时,检测限为0.08×10-6.使用不同浓度的标准气体,验证了二阶导数光谱用于浓度反演方法的可行性,得到相关性为0.998.样机在深圳市生态环境监测站连续运行1个月,探测结果具有明显的日变化周期性.与安装于附近不同点位的Licor7550-CO2监测仪进行数据对比,数据变化趋势吻合,且样机稳定性更优.