改进的大气CO2、CH4、N2O、CO在线观测FTIR系统

摘要：

利用商用傅利叶变换红外光谱仪(FTIR)主机,与自动进样模块及标气模块集成,初步建立了一套可流程化、准确、高效分析大气CO2、CH4、CO和N2O的在线观测系统.测试结果表明,该商用FTIR主机具有良好的精度,但以仪器自带校正系数估算的结果绝对误差大,尤其CO的绝对误差可达38.8×10-9,无法满足在线观测要求.集成后的FTIR系统改用可溯源至国际标准的工作标气进行计算,有效降低了结果的绝对误差.动态及静态两种模式下各要素实测值与标称值的摩尔分数绝对误差为CO2≤0.11×10-6、CH4≤1.8×10-9、N2O≤0.15×10-9、CO≤0.5×10-9,能够满足大气在线观测需求.利用该FTIR集成系统进行6d的模拟在线观测,采用动态流量模式(Flow)进样,每隔6h穿插高、低浓度工作标气及目标气进样,用标气的标称值及系统更新的标气响应值计算样气及目标气结果.目标气CO2/CH4/N2O/CO的摩尔分数标准偏差分别为0.05×10-6、0.2 ×10-9、0.07×10-9、0.5 ×10-9,平均值与标称值之间的绝对误差分别为0.09×10-6、0.4×10-9、0.14×10-9、0.5 ×10-9.

关键词：FTIR、温室气体及相关微量成分、标气模块、自动进样模块、在线观测

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分类号：X51(大气污染及其防治)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973项目2010CB950601;国家自然科学基金项目40905066,41175116,41273097;科技部国际合作项目2011DFA21090;中国气象局气象关键技术集成与应用项目CMAGJ2012M77,CMAGJ2013M73

在线出版日期：2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：4159-4164