基于湍流理論的渦動相關法是測量地氣碳氮氣體交換通量的理想方法。由于大氣中一氧化氮（NO）濃度非常低，長期以來基于該方法測量NO湍流通量的研究非常缺乏。中國科學院大氣物理研究所王凱和鄭循華所在的碳氮循環團隊，采用一臺閉路中紅外量子級聯激光（QCL）氣體分析儀，研發了一套基于渦動相關法的NO湍流通量觀測系統，并在一個典型亞熱帶農田生態系統開展觀測研究，以評價該觀測系統在野外條件下的運行性能及其測量農田NO湍流通量的適用性。
該觀測系統在野外條件下運行穩定，對10 Hz NO濃度的檢測精度為0.338 ppbv，對半小時NO通量的檢測限為5.6 μg N m-2 h-1（95%置信度），能有效獲取低排放期（無施肥效應）的NO湍流通量。該研究未考慮NO從土壤表面傳輸至觀測高度過程中由于光化學反應導致的通量低估，若要獲取土壤表面的NO排放通量，需考慮此項系統誤差。
研究結果表明，基于QCL激光檢測技術的NO湍流通量觀測系統具有在穩定性、測量響應速度、維護工作量等方面的優勢，為生態系統與大氣間NO湍流交換通量的長周期原位觀測提供了一種新的方法選項。此外，該研究還提出了適用于低信噪比氣體（如NO、N2O）的濃度脈動延遲矯正方案和湍流通量的誤差評估方法，為同類觀測研究提供了方法參考。
該研究近期發表在Agricultural and Forest Meteorology上。
半小時平均的一氧化氮濃度和湍流通量
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