在全球氣候變化的大背景下,溫室氣體排放成為焦點。為實現精準監測與有效管控,智感環境推出高精度溫室氣體分析儀,其核心技術光腔衰蕩光譜(CRDS)技術,革新了氣體檢測方式,為智感環境建設提供關鍵支撐。
一、技術原理與創新突破
CRDS技術原理精妙。在分析儀內部,由高反射率鏡面構建光學諧振腔,反射率超99.99%。激光注入后,在腔內多次反射,形成可達數公里等效光程。當激光關閉,腔內光強因氣體吸收與鏡片損耗呈指數衰減,光強衰減到初始值1/e所需的衰蕩時間,與氣體濃度緊密相關。通過對比真空與有氣體時衰蕩時間差異,結合已知氣體吸收截面,便能精準計算目標氣體濃度。
二、儀器凸顯優勢
(一)超高精度,數據可靠
分析儀靈敏度較高,能精準測量CO?、CH?、H?O等氣體濃度及其同位素。在氣候科學研究的北極地區,傳統監測手段受惡劣條件限制,數據獲取困難且不準確,而該分析儀憑借高靈敏度,可精確到十億分之一(ppb)級別,捕捉凍土融化時微弱甲烷濃度變化,為全球變暖與凍土消融研究提供關鍵數據。
(二)穩定性強,長期監測無憂
集成溫度 - 壓力協同控制模塊,極大降低長期漂移,連續運行無需頻繁校準。在生態系統碳循環研究中,長期部署在森林、濕地等生態區域,持續穩定監測二氧化碳、甲烷等氣體吸收與排放動態,通過長期數據積累與分析,揭示生態系統碳平衡奧秘,助力完善全球氣候模型。
(三)即開即用,高效便捷
采用固化光路設計,無需調節。開機短短5分鐘內即可投入測量,大幅提升工作效率。無論是在實驗室緊急分析,還是野外快速響應監測,都能迅速發揮作用。
(四)成本優勢顯著
購置成本相比同類進口設備降低30%,且無耗材與后期維護投入。對于眾多需要大規模部署監測設備的企業、科研機構以及環保部門而言,大大減輕經濟負擔,同時實現高效監測。
(五)全自動化,智能監測
支持無人值守監測,數據實時上傳云端。在城市大氣監測中,以分鐘級甚至秒級頻率實時監測溫室氣體濃度,繪制時空分布圖譜,及時發現濃度異常區域,為環保部門制定污染防控措施、評估空氣質量改善效果提供科學依據。
三、多元應用場景全面覆蓋
(一)大氣科學研究:作為“科研利器”,在大氣本底監測中,精準追蹤溫室氣體本底濃度變化,為氣候變化研究與政策制定提供數據支撐。在第二次青藏高原綜合科學考察研究中,搭載于海拔9032米區域,完成大氣組分同位素在線監測,解析高寒地區碳循環特征。
(二)工業排放監測:助力重點排放企業,如電力、石化、鋼鐵、垃圾處理等行業進行碳排放核算。在化工企業中,于生產裝置、廢氣處理設施等關鍵節點安裝分析儀,實時監測生產過程中溫室氣體產生與排放情況,幫助企業優化生產工藝、改進設備運行參數,提高能源利用效率,減少排放。同時,精準核算碳排放配額,通過碳資產管理實現經濟與環境效益雙贏。
(三)生態研究:在生態保護區,監測自然生態系統溫室氣體本底濃度,評估生態系統碳匯能力,為生態保護與修復工作提供數據參考,維護保護區生態環境穩定。在森林、濕地等生態系統,搭配通量箱測量溫室氣體通量,助力研究生態系統碳平衡。
(四)農業領域探索:研究不同灌溉模式、施肥方式對甲烷排放的影響。通過監測發現,“干濕交替”灌溉法可顯著降低甲烷排放;合理調整化肥使用量,能有效減少氧化亞氮產生。同時,可監測養殖場內溫室氣體濃度,助力優化養殖環境,探索廢棄物資源化利用途徑,降低農業生產對氣候負面影響。
(五)特殊環境探測:參與中科院“深海/深淵智能技術及海底原位科學實驗站”專項,成功應用于4000米深海環境,實時監測CO?分壓與海氣交換通量,為深海生態研究提供重要數據。
智感環境高精度溫室氣體分析儀憑借先進技術、性能與多元應用在全球積極應對氣候變化、推進碳中和目標的進程中,發揮關鍵作用,為智感環境建設添磚加瓦,助力人類更深入了解氣候變化機制,為制定科學有效的應對策略提供堅實數據基礎 。
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