移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其高時(shí)空分辨率。通過(guò)在移動(dòng)平臺(tái)上安裝先進(jìn)的氣體分析儀，可以在不同的地點(diǎn)和時(shí)間收集數(shù)據(jù)，從而更全面地了解溫室氣體的分布和變化。這種方法不僅能夠捕捉到局部地區(qū)的排放源，還能夠追蹤氣體在大氣中的傳輸路徑，為研究溫室氣體的源匯關(guān)系提供了寶貴的信息。

此外，移動(dòng)測(cè)量技術(shù)還具有靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。它可以輕松地適應(yīng)不同的監(jiān)測(cè)場(chǎng)景，無(wú)論是城市街道、工業(yè)區(qū)、農(nóng)田還是偏遠(yuǎn)的自然保護(hù)區(qū)，都能夠提供準(zhǔn)確的溫室氣體濃度數(shù)據(jù)。這對(duì)于那些難以到達(dá)或監(jiān)測(cè)成本高昂的地區(qū)尤為重要，因?yàn)樗鼈兺菧厥覛怏w排放的重要來(lái)源。

通過(guò)在城市環(huán)境中部署走航車，研究人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通擁堵區(qū)域和工業(yè)區(qū)的溫室氣體排放情況，快速識(shí)別出高排放區(qū)域，并為城市規(guī)劃和減排策略提供科學(xué)依據(jù)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)搭載 AirCore 技術(shù)可以飛越農(nóng)田，收集大氣樣品并分析其中的溫室氣體濃度，提供高分辨率的溫室氣體分布圖，幫助科學(xué)家更好地理解農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)，并為優(yōu)化農(nóng)業(yè)實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)。工業(yè)排放監(jiān)測(cè)方面，走航車和飛機(jī)飛航測(cè)量等手段可以提供大范圍、高分辨率的數(shù)據(jù)，有助于研究區(qū)域和全球尺度上的溫室氣體排放和傳輸過(guò)程。而在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中，通過(guò)在船上安裝 Picarro 氣體分析儀，研究人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海洋表面和大氣中的溫室氣體濃度，提供海洋環(huán)境中溫室氣體的分布和傳輸數(shù)據(jù)，有助于研究海洋對(duì)氣候變化的響應(yīng)和反饋機(jī)制。這些應(yīng)用場(chǎng)景展示了 Picarro 移動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和重要性，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了有力的技術(shù)支持。

Picarro 分析儀在不同場(chǎng)景下的應(yīng)用

城區(qū)走航車移動(dòng)監(jiān)測(cè)

走航車移動(dòng)監(jiān)測(cè)是一種常見的移動(dòng)監(jiān)測(cè)方式，通過(guò)在車輛上安裝 Picarro 氣體分析儀，可以在行駛過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的溫室氣體濃度和同位素值。Wei et al., （2020）利用車載 Picarro G2301 在上海城市交通快速干道進(jìn)行了 CO₂ 和 CH₄ 的移動(dòng)觀測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，上海公路隧道中的 CO₂ 和 CH₄ 平均濃度明顯高于快速干道上，隧道內(nèi)嚴(yán)重的交通堵塞會(huì)導(dǎo)致溫室氣體以及其他汽車尾氣相關(guān)的污染物快速增加。大多數(shù)快速干道和隧道中的 CO₂ 和 CH₄ 之間存在顯著相關(guān)性，表明它們的共同來(lái)源是交通排放，以及城市地區(qū)被忽視的 CH₄ 來(lái)源以及生物來(lái)源。

上海特大城市快干道網(wǎng) CO₂（a）、CH₄（b）、CH₄/CO₂ 比值（c）

和車速（d）的空間分布 (https://doi.org/10.1007/s11356-020-09372-1)

走航車搭載溫室氣體碳同位素分析儀可用于分析城市甲烷的來(lái)源以及量化排放，Takriti et al.,（2020）使用車載 Picarro G2201-i 碳同位素分析儀在英格蘭西北部進(jìn)行了移動(dòng)測(cè)量，觀測(cè)區(qū)域覆蓋了農(nóng)田、垃圾填埋場(chǎng)、沿海濕地、天然氣處理和分配基礎(chǔ)設(shè)施等一系列生物和熱源甲烷排放來(lái)源。通過(guò)與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的比較，研究人員發(fā)現(xiàn)對(duì)于移動(dòng)測(cè)量來(lái)說(shuō)，儀器的設(shè)置和采樣條件非常重要，較慢的儀器響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致顯著影響移動(dòng)測(cè)量的結(jié)果，使用 Picarro 高精度的碳同位素及濃度分析儀有助于改善這一情況。

Picarro 車載移動(dòng)系統(tǒng)示意圖 (https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.118067)

飛機(jī)飛航測(cè)量

飛機(jī)飛航測(cè)量是一種大范圍的移動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)在飛機(jī)上安裝專用的機(jī)載 Picarro 氣體分析儀，可以非常有效地描繪出溫室氣體的垂直和水平空間分布，并幫助了解排放區(qū)域到對(duì)流層的區(qū)域傳輸情況。Li et al.,（2022）使用了一架經(jīng)改裝的飛機(jī)搭載了 Picarro G2401-m 航空專用溫室氣體分析儀，在韓國(guó) Anmyeon-do（AMY）區(qū)域大氣本底站附近進(jìn)行了垂直廓線測(cè)量，針對(duì)半島冬季發(fā)生的 CO 污染事件進(jìn)行了重點(diǎn)分析。他們的研究表明，AMY 站點(diǎn)邊界層內(nèi)的高 CO 事件，主要?dú)w因于家庭燃燒來(lái)源，如生物燃料、建筑取暖和爐灶。同時(shí)東亞工業(yè)化石燃料排放的區(qū)域傳輸也是對(duì)流層中高 CO 水平和氣溶膠散射系數(shù)升高的原因。

飛機(jī)飛航測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果可幫助揭示區(qū)域內(nèi)溫室氣體的垂直變異性，并對(duì)現(xiàn)有的排放清單和模型做出評(píng)估。Tiwari et al.,（2024）同樣使用 Picarro G2401-m 對(duì)印度次大陸進(jìn)行了溫室氣體（CO₂ 和 CH₄）的飛行航測(cè)，觀測(cè)數(shù)據(jù)與模型模擬的比較表明，需要進(jìn)一步改進(jìn)模型對(duì)甲烷排放、化學(xué)過(guò)程和大氣傳輸?shù)哪M，特別是注重濕地和農(nóng)業(yè)的排放。

印度不同地區(qū)和季節(jié)的大氣甲烷垂直廓線：觀測(cè)值與模型模擬值的比較

(https://doi.org/10.1029/ 2024JD041308)

船舶移動(dòng)監(jiān)測(cè)

船載移動(dòng)監(jiān)測(cè)是一種在海洋環(huán)境中監(jiān)測(cè)溫室氣體的有效方法。通過(guò)在船上安裝 Picarro 氣體分析儀，可以在航行過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海洋表面和大氣中的溫室氣體濃度。這種方法可以提供海洋環(huán)境中溫室氣體的分布和傳輸數(shù)據(jù)，有助于研究海洋對(duì)氣候變化的響應(yīng)和反饋機(jī)制。Bourtsoukidis et al.,（2024）在地中海和阿拉伯半島海域進(jìn)行了船舶大氣觀測(cè)探險(xiǎn)活動(dòng)，搭載 Picarro G2401 及其他一系列氣體和氣溶膠分析儀器。研究特別指出，中東石油和天然氣行業(yè)的甲烷排放是一個(gè)重要的不確定性來(lái)源：在南紅海、亞丁灣和阿拉伯海的起始部分，觀測(cè)到的甲烷水平與模型模擬的結(jié)果之間存在顯著差異，這可能與石油和天然氣開發(fā)活動(dòng)有關(guān)。

船載移動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)于海洋邊界空氣中的溫室氣體觀測(cè)，揭示大氣-海洋碳源匯過(guò)程正發(fā)揮著重要的作用。Li et al.,（2023）在中國(guó)黃海南部進(jìn)行了兩次船載移動(dòng)觀測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)，黃海南部的 CO₂ 和 CH₄ 濃度的空間分布主要受東亞季風(fēng)的影響，而大氣-海洋交換的影響較小。在冬季季風(fēng)期間，來(lái)自亞洲大陸的陸地到海洋的空氣團(tuán)傳輸會(huì)導(dǎo)致 CO₂ 和 CH₄ 濃度顯著升高，這導(dǎo)致呈現(xiàn)出離岸距離越遠(yuǎn)，濃度越低的模式。

江蘇首艘近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)執(zhí)法船“中國(guó)環(huán)監(jiān)蘇 001”搭載了 Picarro G2401 和 G2201-i 分析儀，在海洋走航監(jiān)測(cè)中，測(cè)量可用于研究溫室氣體濃度分布的時(shí)空變化情況，表征海洋和陸地之間氣體交換的途徑，分析各來(lái)源對(duì)溫室氣體的排放貢獻(xiàn)，對(duì)于科學(xué)評(píng)估海洋碳源匯特征具有重要意義。

AirCore 移動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)

AirCore 系統(tǒng)采樣和分析流程圖

(https://doi.org/10.1021/acs.est.3c04932)

Picarro 公司提供多種配置方案，以滿足不同用戶的需求。這些配置方案包括不同的氣體分析儀、采樣系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件。用戶可以根據(jù)自己的監(jiān)測(cè)目標(biāo)和預(yù)算選擇合適的配置方案。

例如: