Picarro 移动监测技术，助力实现“双碳”目标

移动测量技术的核心优势在于其高时空分辨率。通过在移动平台上安装先进的气体分析仪，可以在不同的地点和时间收集数据，从而更全面地了解温室气体的分布和变化。这种方法不仅能够捕捉到局部地区的排放源，还能够追踪气体在大气中的传输路径，为研究温室气体的源汇关系提供了宝贵的信息。

此外，移动测量技术还具有灵活性和适应性强的特点。它可以轻松地适应不同的监测场景，无论是城市街道、工业区、农田还是偏远的自然保护区，都能够提供准确的温室气体浓度数据。这对于那些难以到达或监测成本高昂的地区尤为重要，因为它们往往是温室气体排放的重要来源。

通过在城市环境中部署走航车，研究人员可以实时监测交通拥堵区域和工业区的温室气体排放情况，快速识别出高排放区域，并为城市规划和减排策略提供科学依据。在农业领域，无人机搭载 AirCore 技术可以飞越农田，收集大气样品并分析其中的温室气体浓度，提供高分辨率的温室气体分布图，帮助科学家更好地理解农业活动对温室气体排放的贡献，并为优化农业实践提供科学依据。工业排放监测方面，走航车和飞机飞航测量等手段可以提供大范围、高分辨率的数据，有助于研究区域和全球尺度上的温室气体排放和传输过程。而在海洋环境监测中，通过在船上安装 Picarro 气体分析仪，研究人员可以实时监测海洋表面和大气中的温室气体浓度，提供海洋环境中温室气体的分布和传输数据，有助于研究海洋对气候变化的响应和反馈机制。这些应用场景展示了 Picarro 移动监测技术在不同领域的广泛应用和重要性，为实现“双碳”目标提供了有力的技术支持。

Picarro 分析仪在不同场景下的应用

城区走航车移动监测

走航车移动监测是一种常见的移动监测方式，通过在车辆上安装 Picarro 气体分析仪，可以在行驶过程中实时监测环境中的温室气体浓度和同位素值。Wei et al., （2020）利用车载 Picarro G2301 在上海城市交通快速干道进行了 CO₂ 和 CH₄ 的移动观测。现场监测结果表明，上海公路隧道中的 CO₂ 和 CH₄ 平均浓度明显高于快速干道上，隧道内严重的交通堵塞会导致温室气体以及其他汽车尾气相关的污染物快速增加。大多数快速干道和隧道中的 CO₂ 和 CH₄ 之间存在显著相关性，表明它们的共同来源是交通排放，以及城市地区被忽视的 CH₄ 来源以及生物来源。

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

和车速（d）的空间分布 (https://doi.org/10.1007/s11356-020-09372-1)

走航车搭载温室气体碳同位素分析仪可用于分析城市甲烷的来源以及量化排放，Takriti et al.,（2020）使用车载 Picarro G2201-i 碳同位素分析仪在英格兰西北部进行了移动测量，观测区域覆盖了农田、垃圾填埋场、沿海湿地、天然气处理和分配基础设施等一系列生物和热源甲烷排放来源。通过与实验室测试的比较，研究人员发现对于移动测量来说，仪器的设置和采样条件非常重要，较慢的仪器响应时间可能会导致显著影响移动测量的结果，使用 Picarro 高精度的碳同位素及浓度分析仪有助于改善这一情况。

Picarro 车载移动系统示意图 (https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.118067)

飞机飞航测量

飞机飞航测量是一种大范围的移动监测方法，通过在飞机上安装专用的机载 Picarro 气体分析仪，可以非常有效地描绘出温室气体的垂直和水平空间分布，并帮助了解排放区域到对流层的区域传输情况。Li et al.,（2022）使用了一架经改装的飞机搭载了 Picarro G2401-m 航空专用温室气体分析仪，在韩国 Anmyeon-do（AMY）区域大气本底站附近进行了垂直廓线测量，针对半岛冬季发生的 CO 污染事件进行了重点分析。他们的研究表明，AMY 站点边界层内的高 CO 事件，主要归因于家庭燃烧来源，如生物燃料、建筑取暖和炉灶。同时东亚工业化石燃料排放的区域传输也是对流层中高 CO 水平和气溶胶散射系数升高的原因。

飞机飞航测量的数据结果可帮助揭示区域内温室气体的垂直变异性，并对现有的排放清单和模型做出评估。Tiwari et al.,（2024）同样使用 Picarro G2401-m 对印度次大陆进行了温室气体（CO₂ 和 CH₄）的飞行航测，观测数据与模型模拟的比较表明，需要进一步改进模型对甲烷排放、化学过程和大气传输的模拟，特别是注重湿地和农业的排放。

印度不同地区和季节的大气甲烷垂直廓线：观测值与模型模拟值的比较

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

船舶移动监测

船载移动监测是一种在海洋环境中监测温室气体的有效方法。通过在船上安装 Picarro 气体分析仪，可以在航行过程中实时监测海洋表面和大气中的温室气体浓度。这种方法可以提供海洋环境中温室气体的分布和传输数据，有助于研究海洋对气候变化的响应和反馈机制。Bourtsoukidis et al.,（2024）在地中海和阿拉伯半岛海域进行了船舶大气观测探险活动，搭载 Picarro G2401 及其他一系列气体和气溶胶分析仪器。研究特别指出，中东石油和天然气行业的甲烷排放是一个重要的不确定性来源：在南红海、亚丁湾和阿拉伯海的起始部分，观测到的甲烷水平与模型模拟的结果之间存在显著差异，这可能与石油和天然气开发活动有关。

船载移动监测对于海洋边界空气中的温室气体观测，揭示大气-海洋碳源汇过程正发挥着重要的作用。Li et al.,（2023）在中国黄海南部进行了两次船载移动观测，研究发现，黄海南部的 CO₂ 和 CH₄ 浓度的空间分布主要受东亚季风的影响，而大气-海洋交换的影响较小。在冬季季风期间，来自亚洲大陆的陆地到海洋的空气团传输会导致 CO₂ 和 CH₄ 浓度显著升高，这导致呈现出离岸距离越远，浓度越低的模式。

江苏首艘近海生态环境监测执法船“中国环监苏 001”搭载了 Picarro G2401 和 G2201-i 分析仪，在海洋走航监测中，测量可用于研究温室气体浓度分布的时空变化情况，表征海洋和陆地之间气体交换的途径，分析各来源对温室气体的排放贡献，对于科学评估海洋碳源汇特征具有重要意义。

AirCore 移动采样监测

AirCore 系统采样和分析流程图

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

Picarro 公司提供多种配置方案，以满足不同用户的需求。这些配置方案包括不同的气体分析仪、采样系统和数据处理软件。用户可以根据自己的监测目标和预算选择合适的配置方案。

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