利用地基高分辨率傅里叶变换红外光谱技术探测大气甲烷的变化特征
摘要
甲烷（CH4）是大气中重要性仅次于二氧化碳的温室气体，掌握高精度探测大气CH4的方法，对监测大气温室气体含量变化和应对温室效应至关重要。利用地基高分辨率傅里叶变换红外（FTIR）光谱技术采集近红外太阳吸收光谱，结合非线性最小二乘拟合算法反演获得2018—2022年合肥地区大气CH4气体的柱平均干空气混合比浓度（XCH4）。结果表明：合肥地区XCH4在夏秋季较高，在冬季与春季较低；XCH4的月均值分别在9月和3月达到最大值和最小值，分别为1940×10-9和1890×10-9，季节变化幅值为50×10-9。大气中XCH4逐年缓慢增加，年增长率约为0.73%。用地基遥感数据对欧洲航天局Sentinel-5P卫星搭载的对流层观测仪（TROPOMI）观测的卫星数据进行地基校验，结果表明：地基数据与卫星数据呈现出较高的一致性，同步观测的两组数据的绝对偏差的平均值为5×10-9，相关性系数达到0.91。最后对合肥站观测的大气CH4和一氧化碳（CO）数据进行相关性分析，结果发现2018—2022年观测期间合肥地区四个季节中两种气体相关性较低，表明观测期间大气CH4主要来源于以稻田、湖泊和湿地等为主的自然排放，人为排放影响较小。
引用本文（GB/T 7714）
钱正委 Qian Zhengwei, 谢宇 Xie Yu, 陈杰 Chen Jie, 等. 利用地基高分辨率傅里叶变换红外光谱技术探测大气甲烷的变化特征[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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