目前主流的溫室氣體監(jiān)測技術(shù)是以光和氣體組分的相互作用為物理機(jī)制，根據(jù)目標(biāo)組分的特征光譜，借助光譜解析算法，再結(jié)合光機(jī)電算工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)溫室氣體濃度在不同時(shí)間、空間、距離下的非接觸定量反演。

    常見的溫室氣體光譜學(xué)檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)（NDIR）、傅立葉變換光譜技術(shù)（FTIR）、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)（DIAL）、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)（OA-ICOS）、光腔衰蕩光譜技術(shù)（CRDS）、激光外差光譜技術(shù)（LHS）、空間外差光譜技術(shù)（SHS）等。

    非分散紅外光譜技術(shù)（NDIR）

    NDIR技術(shù)利用氣體分子對(duì)寬帶紅外光的吸收光譜強(qiáng)度與濃度成正比的關(guān)系，進(jìn)行溫室氣體反演，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

    傅立葉變換光譜技術(shù)（FTIR）

    FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖，并對(duì)干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換，從而獲得被測氣體紅外吸收光譜，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時(shí)監(jiān)測，適用于溫室氣體的本底、廓線和時(shí)空變化測量及其同位素探測，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴。

    差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）

    DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測，儀器光譜分辨率較低，易受水汽和氣溶膠的影響。

    差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)（DIAL）

    DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)進(jìn)行氣體遙感探測的光譜技術(shù)，具有高精度、遠(yuǎn)距離、高空間分辨等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本較高。

    可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）

    TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源，完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線，具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、光譜分辨率高等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體原位點(diǎn)式和區(qū)域開放式探測，對(duì)于多氣體組分探測通常需要多個(gè)激光器復(fù)用實(shí)現(xiàn)。

    CRDS和OA-ICOS技術(shù)

    CRDS和OA-ICOS均屬于小型化的氣體原位探測技術(shù)，在溫室氣體監(jiān)測方面，其檢測靈敏度較高，成本比TDLAS要高。

    LHS和SHS技術(shù)

    LHS和SHS都屬于高精度、高光譜分辨的氣體檢測技術(shù)，適用于溫室氣體的柱濃度或垂直廓線探測，可用于地基和星載大氣探測領(lǐng)域。

    以上是對(duì)“溫室氣體監(jiān)測技術(shù)”的相關(guān)介紹，雖然光譜學(xué)檢測技術(shù)的原理各不相同，但基本都是基于溫室氣體在紅外波段的特征吸收光譜來進(jìn)行濃度反算的。針對(duì)不同的應(yīng)用場景，可以選擇不同的測量技術(shù)，綜合上述技術(shù)的測量優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)多空間尺度、多時(shí)間尺度、多溫室氣體組分的監(jiān)測，滿足生態(tài)、環(huán)境、氣候研究對(duì)溫室氣體排放監(jiān)測的多樣需求。

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