一氧化二氮(N2O)是最重要的温室气体(GHGs)之一。除了自然排放外,农业土壤排放为最大N2O的人为来源。减少全球N2O排放的巨大不确定性,仍然是一项艰巨的任务。现在通用的测量ω方法,如静态箱测量法,因为大部分为手动测量,具有着严重的数据误差性。因此,为了克服这些差异,EC技术越来越多地用于连续测量N2O交换。这种方法提供了在大面积上整合N2O通量的优点。然而,缺乏一种具有足够的时间响应和数据精确度的气体□ 分析仪,成为一个主要的限制。随着近来基于激光的光谱技术的发展,结合EC或自动室技术,现在可以快速准确地测量N2O通量。
东芬兰大学Narasinha等人,在2011年芬兰◆东部的农场,进行了一氧化二氮通量测量,作为集成碳观测系统(ICOS)的一部分——“欧洲基础设施计划”(致力于高精密监测温室气体)。实验采用了多种激光气体分析仪器,其中包括Aerodyne TILDAS连续量子级联中红外激光分析仪。实验区还具备着涡度测量相关仪器,如超声风速计,以及气象观测站(监测空¤气温度和湿度,PAR等气象指标)。
整个实验环境为春季,夏季和秋季,并且在施肥前后做了█实验对比。在EC方法提供了在高时间分辨率下,得到了N2O通量。在高通量排放期间『,N2O排放表现出昼夜变化,白天观测到的通量最高,连续三天在夜间观察到最低。白天的排放量比夜间测得的高出2.7-4.2倍。在N缺乏的低通量期间,仔细观察N2O排放的日间模式,表明N2O排放量在夜间平均比白天高约50%。这与在高通量期间观察到的昼夜趋势形成对比。
Narasinha等人通过本次实验认为,TGA是传统的痕量气体分析仪,ARP代表中间水平,ARC(Aerodyne连续激光分析仪)代表了以EC测量所必需的精度检测N2O信号的能力的最高水平之一。并提出,在高通〖量和低通量期间排放的N2O来自哪里?昼夜变化的N2O排放模式中,什么是主要的过程?这些明显的问题需要进一步研究土壤物理,化学和生物学特性以及植物微生物过程。同时强调,要通过现代分析方法(如连续波激光光谱法)精确测量N2O的气体交换。鉴于N2O排放的动态短期变化,为了更好地了解植物和土壤微生物群落之间的关系,及其对陆地生态系统的资源需求,需要进行连续的自动室和涡流协方差通量的测量。
本文献:
Neglecting diurnal variations leads to uncertainties in terrestrial nitrous oxide emissions.
其他参考文献:
Lebegue, Benjamin, et al. "Comparison of nitrous oxide (N2O) analyzers for high-precision measurements of atmospheric mole fractions." Atmospheric Measurement Techniques 9.3 (2016): 1221-1238.
Rannik, Ü., et al. "Intercomparison of fast response commercial gas analysers for nitrous oxide flux measurements under field conditions."Biogeosciences 12.2 (2015): 415-432.