Aerodyne痕量&同位素氣體及通量測量技術(shù)交流會通知

隨著紅外光譜技術(shù)的進步，科學(xué)家關(guān)注的溫室氣體(如CO₂、CH₄、N₂O和H₂O等)及其同位素(如δD、δ¹⁸O、δ¹³C、δ¹⁵N等)以及其它一些特殊氣體(COS、HONO、NH3等) 連續(xù)觀測成為可能，在生態(tài)學(xué)、大氣學(xué)、土壤學(xué)、以及地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著重要的作用。例如，生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間的碳(CO₂、CH₄)、氮(N₂O)和水(H₂O)通量之間平衡關(guān)系的改變是導(dǎo)致許多生態(tài)環(huán)境問題的根源。生態(tài)系統(tǒng)各碳氮水庫的δD和δ¹⁸O (H₂O)、δ¹³C和δ¹⁸O (CO₂)、δ¹³C (CH₄)、δ¹⁵N和δ¹⁸O (N₂O)以及各庫之間碳氮水流動所發(fā)生的同位素效應(yīng)是有差異的，根據(jù)這些差異可以建立它們之間的聯(lián)系并明確植被-大氣和土壤-大氣界面碳氮水交換過程與機制。

如何高精度測量科學(xué)家們所關(guān)心的CO₂、CH₄、CO、COS、C₂H₆、C₂H₂等含碳氣體、N₂O、NO₂、NO、NH₃、HONO等含氮氣體以及O₂、HCl、HF等其他氣體濃度和通量，也給氣體監(jiān)測技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。渦度協(xié)方差觀測技術(shù)、全自動動態(tài)箱式觀測技術(shù)、大氣和土壤通量梯度廓線觀測技術(shù)是測定生態(tài)系統(tǒng)植被-大氣界面和土壤-大氣界面的溫室氣體及其穩(wěn)定同位素等通量的主要原位連續(xù)觀測技術(shù)。如何測量粘性氣體如NH₃、HONO；如何提高渦度協(xié)方差觀測系統(tǒng)測量時采用10Hz測量頻率的信噪比，如何設(shè)計渦度協(xié)方差觀測系統(tǒng)與全自動動態(tài)箱式觀測系統(tǒng)自動切換測量模式，提高野外監(jiān)測效率等成為相關(guān)學(xué)科研究的困擾和瓶頸。

美國Aerodyne公司給予量子級聯(lián)激光吸收光譜(QCLAS)技術(shù)對上述瓶頸問題提出了相應(yīng)的解決方案�，F(xiàn)特邀：
Aerodyne首席科學(xué)家Dr. David D. Nelson，于2018年4月17日，和您共同探討和交流。

                               

 【北京】
主辦單位：中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所
Aerodyne Research, Inc.
協(xié)辦單位：北京澳作生態(tài)有限公司
時    間：2018年4月17日（星期二）
地    點：中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所2421會議室       
                   
【專家簡介】

Dr. David D. Nelson：
Dr. David D. Nelson，是Aerodyne的首席科學(xué)家，其在全球氣象變化、同位素生態(tài)系統(tǒng)機制示蹤等方面，有著深厚的學(xué)術(shù)底蘊和大量的技術(shù)專利,是分子光譜及檢測方面的專家，參與研發(fā)了量子級聯(lián)激光器跟蹤氣體監(jiān)測儀及其采集軟件的研發(fā)。與全球，特別是歐洲和美洲的科學(xué)家，一起發(fā)表了繁多的學(xué)術(shù)論文，對國際大氣科學(xué)(包括痕量氣體和穩(wěn)定同位素研究)發(fā)展方向，有著敏銳準確的把握。其撰寫及參與撰寫的相關(guān)學(xué)術(shù)論文整理在“Aerodyne痕量氣體文獻-按氣體類型”中。如需相關(guān)學(xué)術(shù)原文，可與我們聯(lián)系。

【邀請報告】
中國科學(xué)院大氣物理研究所 王凱博士、鄭循華研究員

Application of close-path quantum cascade laser spectrometer for eddy covariance flux measurements of nitrous oxide -- a case study on a subtropical vegetable field
 
【交流內(nèi)容】

一、CO₂等同位素比值和通量監(jiān)測技術(shù)
1) 同位素的基本定義、主要分餾過程及應(yīng)用
2) 同位素測量技術(shù)研究進展
QCLAS技術(shù)測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、濃度依賴性、時間漂移和校正方法等
3) Aerodyne獨特設(shè)計與專利技術(shù)
“稀-稀”二元同位素測定技術(shù)、雙激光光路設(shè)計、多光程吸收池技術(shù)、Etalon: Tuning Rate技術(shù)、連續(xù)流測定技術(shù)、sample/Reference 切換技術(shù)以及其他獨特設(shè)計
4) 實驗數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用注意事項

二、CO₂、CH₄、COS等含碳氣體濃度和通量監(jiān)測技術(shù)
1) 含碳痕量氣體測量技術(shù)研究進展
QCLAS技術(shù)測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、時間漂移和校正方法等
2) Aerodyne獨特設(shè)計與專利技術(shù)
多分子同時測定需要的多通道取樣技術(shù)、雙激光光路設(shè)計、多光程吸收池技術(shù)、Tuning Rate技術(shù)以及連續(xù)流測定技術(shù)等
3) 實驗數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用注意事項

三、N₂O、NH₃、HONO等含氮氣體監(jiān)測技術(shù)
1) 含氮痕量氣體測量技術(shù)研究進展
QCLAS技術(shù)測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、時間漂移和校正方法等
2) Aerodyne獨特設(shè)計與專利技術(shù)
粘性分子測定需要的惰性進氣口設(shè)計、活性鈍化系統(tǒng)設(shè)計、滲透管路設(shè)計、多通道采樣系統(tǒng)設(shè)計、雙激光光路設(shè)計、多光程吸收池技術(shù)、Tuning Rate技術(shù)、連續(xù)流測定技術(shù)、以及其他獨特設(shè)計
3) 實驗數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用注意事項

四、O₂、HCl、HF等其他氣體監(jiān)測技術(shù)
1) O₂等測量技術(shù)研究進展
QCLAS技術(shù)測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、時間漂移和校正方法等
2) Aerodyne獨特設(shè)計于專利技術(shù)
O₂渦度協(xié)方差技術(shù)測量時需要的注意事項等
3) 實驗數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用注意事項
 
五、推薦QCLAS文獻
Recent progress in laserbased trace gas instruments: performance and noise analysis, J. B. McManus · M. S. Zahniser · D. D. Nelson .J. H. Shorter · S. C. Herndon · D. Jervis · M. Agnese .R. McGovern · T. I. Yacovitch · J. R. Roscioli, Applied Physics B,119:203-218,2015
Seasonality of temperate forest photosynthesis and daytime respiration,R. Wehr, J. W. Munger, J. B. McManus, D. D. Nelson, M. S. Zahniser, E. A. Davidson, S. C. Wofsy & S. R. Saleska1,Nature,Vol534,681-683,2016
Long-term eddy covariance measurements of the isotopic composition of the ecosystem–atmosphere exchange of CO₂ in a temperate forest,  R. Wehr, J. W. Munger, D. D. Nelson, J. B. McManus, M. S. Zahniser, S. C. Wofsy, S. R. Saleska, Agric. For. Meteorol., 181, 69-84, 2013.
Dynamics of Ammonia Volatilisation Measured by Eddy Covariance During Slurry Spreading in North Italy, Rossana Monica Ferrara, Marco Carozzi, Paul Di Tommasi, David D. Nelson, Gerardo Fratini, Teresa Bertolini, Vincenzo Magliulo, Marco Acutis, Gianfranco Rana, Agriculture, Ecosystems & Environment, 219, 1-13, 2016.
Surface–atmosphere exchange of ammonia over peatland using QCL-based eddy-covariance measurements and inferential modeling, Undine Zöll1, Christian Brümmer, Frederik Schrader, Christof Ammann, Andreas Ibrom,Christophe R. Flechard, David D. Nelson, Mark Zahniser, and Werner L. Kutsch, Atmospheric Chemistry and Physics,16,11283-11299,2016
Simultaneous measurements of atmospheric HONO and NO2 via absorption spectroscopy using tunable mid-infrared continuous-wave quantum cascade lasers, B.H. Lee .C. Wood.S. Zahniser. McManus.D. Nelson S.C. Herndon · G.W. Santoni .C.Wofsy · J.W. Munger, Applied Physics B, DOI 10.1007/s00340-010-4266-5,2010
Urban measurements of atmospheric nitrous acid: A caveat on the interpretation of the HONO photostationary state, B. H. Lee,E. C. Wood,S. C. Herndon,B. L. Lefer,W. T. Luke,W. H. Brune. D. Nelson,M. S. Zahniser,and J. W. Munger, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: ATMOSPHERES, VOL. 118, 12,274–12,281,2013
Atmospheric reactive nitrogen concentration and flux budgets at a Northeastern U.S. forest site, Cassandra Volpe Horii, J. William Munger, Steven C. Wofsy,Mark Zahniser , David Nelson, J. Barry McManus, Agricultural and Forest Meteorology 133 (2005) 210–225
New Approaches to Measuring Sticky Molecules: Improvement of Instrumental Response Times Using Active Passivation, J. R. Roscioli, M. S. Zahniser, D. D. Nelson, S. C. Herndon, and C. E. Kolb,The Journal of Physical Chemistry,2015
High temporal frequency measurements of greenhouse gas emissions from soils，K. Savage1, R. Phillips, and E. Davidson，Biogeosciences, 11, 2709–2720, 2014
Continuous and high-precision atmospheric concentration measurements of COS, CO 2, CO and H 2 O using a quantum cascade laser spectrometer (QCLS),Kooijmans, Linda MJ, Nelly AM Uitslag, Mark S. Zahniser, David D. Nelson, Stephen A. Montzka, and Huilin Chen
Atmospheric Measurement Techniques 9, no. 11 (2016): 5293-5314.
Peak growing season gross uptake of carbon in North America is largest in the Midwest USA, TimothyW. Hilton1, Mary E. Whelan, Andrew Zumkehr, Sarika Kulkarni, Joseph A. Berry,
Ian T. Baker, Stephen A. Montzka, Colm Sweeney, Benjamin R. Miller and J. Elliott Campbell, Nature Climate Change,VOL 7,2017
Ultra High Precision Laser Monitor for Oxygen Eddy Flux Measurements，Rob Roscioli, Scott Herndon, Tara Yacovitch, David Nelson, Barry McManus and Mark Zahniser，Aerodyne Research, Inc., Billerica, MA
Measurements of methane emissions from natural gas gathering facilities and processing plants. Zimmerle, D.; Robinson, A. L.; Herndon, S. C.; Marchese, A. J. Atmospheric Measurement Techniques. 2014,
Mass fluxes and isofluxes of methane (CH4) at a New Hampshire fen measured by a continuous wave quantum cascade laser spectrometer. G. W. Santoni, B. H. Lee, J. P. Goodrich, R. K. Varner, P. M. Crill, J. Barry McManus, D. D. Nelson, M. S. Zahniser, S. C. Wolfsy, JGR 117,  D10301, doi:10.1029/2011JD016960, 15pp., 2012.
 
 
誠摯地歡迎各位老師同學(xué)參加！

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