1.介紹

•自2012年首次啟動以來大氣N₂O和CO摩爾分數測量在英國與氣候變化相關的排放量派生（DECC）。

•用于更好地了解區域污染事件，計算英國排放量并將測量微量氣體與反模型結合，并驗證英國排放清單對京都籃氣的影響。

•歷史上，使用氣相色譜法進行N₂O和CO測量

電子捕獲檢測器（GC-ECD）和還原氣體分析儀（RGA）。

•較老的測量技術提供了高頻，高質量的數據;不過，

這未能達到世界氣象組織全球大氣觀察（WMO / GAW）

推薦的N₂O實驗室間可比性目標為±0.1 ppb。

•此外，通過GC-ECD和RGA的10分鐘采樣頻率捕獲的N₂O污染事件的零星和短時間分辨率可能不完全。

•而現在市面上可用的新型光學儀器可以比以前的系統更精確和更迅速地收集數據。

•Lebegue等人（2016）先前曾用實驗室條件下比較了用光學儀器進行的N₂O測量;然而，這項研究比較了一定數量的儀器在實驗室條件下進行的測量.

•較遠的采樣地采樣條件通常與實驗室的采樣條件不同;因此，進一步比較遠程野外測量采樣時的需要位置信息

2.野外位置

•塔科爾斯頓高塔（英國諾福克，圖1）位于英國東部，屬于英國DECC網絡系統。

•該站點自2012年開始運行，不斷測量超過50種溫室氣體和臭氧消耗物質，包括N₂O和CO。

圖1.英國DECC監測站位置。所有英國監測站均設在電訊塔。紅點代表目前的DECC監測站，而藍點代表前英國DECC監測站。

 

圖2. LGR儀器安裝在Tacolneston高塔。

3.儀器儀表

•自2012年以來，Tacolneston公司已經使用GC-ECD（Agilent 6890 GC）和RGA（PP1，Peak Laboratories）測量了N₂O和CO。

•2016年9月，在塔科爾內斯特（Tacolneston）安裝了一個離軸集成腔體輸出光譜儀（OA-ICOS;具有斯克里普斯海洋學研究所修改的Los Gatos Research EP30 N₂O / CO分析儀）（圖2）。

4.實驗

•樣品空氣從54,100和185 m.a.g.l.在〜20 L min -1。

•兩種儀器通過定制的前端系統采樣形成分支的二次線（圖3）。

•使用WMO標準校準的標準（N₂O WMO x2006A和CO WMO x2014A）校準的儀器。

•使用一套校準氣體校正儀器非線性的數據。

•僅使用與GC相同入口的數據

•09/2016 - 03/2017：100 m.a.g.l.

圖3: Tacolneston實驗裝置示意圖。

•03/2017 - 08/2017：185 m.a.g.l.

•數據在一分鐘矩陣中匹配。

5.結果

•表1顯示了測試期間的儀器精度。

標準氣體從2016年9月1日至2017年8月1日重復注射的LGR和GC-ECD / RGA（MD）精度（1σ）

•LGR和GC-ECD / RGA兼容性對于N₂O如圖4所示，對于CO如圖5所示

圖4. 2016年9月1日至2017年8月1日期間的N₂O兼容性結果：a）LGR和GC-ECD N₂O值的時間序列，b）儀器之間的N₂O差異，以及c）儀器報告值之間的相關性。

圖5. 2016年9月1日至2017年8月1日期間的CO兼容性結果：a）LGR和GC-ECD CO值的時間序列，b）儀器之間的CO差異，以及c）儀器報告值之間的相關性。

6.結論

•使用GC-ECD / RGA測量2012年以來Tacolneston高塔大氣CO和N₂O。

•LAC CO / N₂O分析儀于2016年9月在Tacolneston安裝，與GC-ECD / RGA平行運行

•LGR對于CO和N₂O測量都更為精確。

•原位儀器相容性顯示平均偏差：

•N₂O：0.298 nmol mol -1（超過WMO相容性指南±0.1 nmol mol -1）。

•CO：-1.001 nmol mol -1（WMO兼容性指南為±2 nmol mol -1）。

•需要對LGR和GC-ECD / RGA的非線性校正進行更多的調查。