CO2和H2O是大气中两种重要的温室气体，对生态系统中CO2和H2O的浓度进行在线监测可用于分析环境及气候变化。选择CO2和H2O的近红外吸收谱线，利用可调谐半导体激光吸收光谱技术结合自动增益调节技术设计了开放式CO2和H2O在线检测仪。在中国科学院禹城综合试验站进行了1238 m光程下，20 Hz时间分辨率的连续观测实验，结果表明自动增益调节解决了开放光路检测时探测信号幅度大幅变化问题。监测点的CO2浓度具有白天低，夜间高的日变化周期性。与同场地涡度相关系统的LI-7500对比测量，数据一致性较好。该检测技术灵敏度高、响应速度快、免采样，实现了大尺度区域生态系统中CO2和H2O浓度的稳定、连续、在线检测。

利用可调谐二极管吸收光谱技术结合开放式长光程技术对大气中痕量气体进行浓度监测的过程中,受到 昼夜光强变化和大气能见度变化等因素的影响,信号在采集时变化幅度比较大,放大后的信号幅值有 可能超出A/D转换的量程。设计了一种信号自动增益调节模块,应用在激光检测系统的信号放大处理过程 中,并在福建泉港石化园区内对大气开放环境中的氨气浓度进行了连续监测。园区监测结果表明园区氨 气浓度具有日变化周期:早晚浓度低,中午浓度高,主要来源于燃料燃烧和工业排放。解决了信号采集过 程中信号幅度大幅变化的问题,验证了增益自动调节模块的功能,实现了稳定连续的痕量气体检测。