根据2007年4月南黄海区块（SYS）表层海水中二氧化碳分压（pCO2）的连续走航数据, 结合水温(T)、 盐度(S)、 叶绿素 (Chla)以及pH的同步观测资料, 对该海域pCO2分布特征及其主要影响因素进行了初步探讨。 分析结果表明: 春季南黄海pCO2的范围在365.2~734.9 μatm之间, 平均值为548.0 μatm; 最高值出现在121.5°E, 33.4°N海域, 最低值出现在123°E, 32.3°N海域。 受海水中物理、 化学和生物因素的综合影响, pCO2的分布存在较大的不均匀性, 总体上表现为西部高于东部, 中间高于南北两边; 在苏北浅滩和鲁南海区, pCO2与水温的变化呈正相关关系, 与盐度的大小呈明显的负相关关系, 而在长江入海口变化趋势则相反; 此外, 在整个调查海区pCO2与叶绿素、 pH基本上呈负相关关系。 研究将两台检测器串联进行互校, 同时利用二氧化碳标准气体对其中一台仪器进行全程校准, 可连续不间断观测海水和大气中的pCO2。 该方法操作简单, 获得的数据准确可靠, 可为节能减排能力建设提供技术支持。

监测地气间动量、热量和痕量气体等的交换对水文、气象和生态环境等有着重要的意义。阐述了一种利用自行研制的大口径闪烁仪(LAS)、光学温度梯度仪和基于可调谐二极管激光吸收光谱术(TDLAS)的开放光路痕量气体监测系统，实现了较大区域热通量和二氧化碳等气体通量快速监测的方法。实验结果表明，所测数据与涡动相关(EC)仪的数据比较，显热通量的相关系数为0.91，二氧化碳通量的相关系数为0.74。由此，用大口径闪烁仪监测区域热通量和基于TDLAS光学技术连续可靠监测陆地区域碳通量是完全有可能的，这种方法在大区域热通量和气体通量监测将会有很好的应用前景。

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高分辨率、 高灵敏度以及响应时间快等优点。 以室温下工作的近红外可调谐半导体激光器为光源, 通过波长调制方法对1 578 nm附近CO2气体吸收线的二次谐波信号测量, 结合双开放光路技术, 实现对不同高度层面700多米长光程范围内CO2气体浓度的快速在线检测。 结合大口径闪烁仪测量的莫宁-奥布霍夫长度和特征速度, 通过经验公式计算得到CO2气体的通量在－60～60 mg·m-2·s-1范围内波动。 实验数据与涡动相关比较表明, 两者数据整体变化趋势一致, 该方法可以获得较理想的结果。 突破了目前对近地面痕量气体通量的监测只能提供局地结果的现象, 使大面积范围内痕量气体通量的测量成为可能。

含碳温室气体浓度增加所加剧的温室效应是气候变化的重要原因, 大面积范围内二氧化碳气体通量的测量对于评价各类陆地生态系统对大气中主要温室气体浓度的贡献具有重要的意义。 可调谐半导体激光吸收(TDLAS)光谱技术具有高分辨率、 高灵敏度以及快速响应等特点, 是痕量气体高灵敏快速监测的新方法。 文章以可调谐分布反馈半导体激光器作为光源, 通过波长调制方法对1.573 μm附近二氧化碳气体某一吸收线的二次谐波信号测量, 结合激光分束技术, 实现对不同高度层面700多米光程范围内二氧化碳气体浓度的快速在线检测。 结合大口径闪烁仪测量出来的莫宁-奥布霍夫长度和特征速度, 通过公式计算得到一天内二氧化碳气体的通量在-1.5～2.5 mg·(m2·s)-1范围内的波动, 突破了目前对近地面痕量气体通量的监测只能提供局地结果的状况, 使大面积范围内痕量气体通量的测量成为可能。