為了實(shí)現(xiàn)溫室氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性，觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)需要建立嚴(yán)格的量值傳遞體系和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系。以 WMO-GAW 為例，其設(shè)立世界標(biāo)校中心（WCC），負(fù)責(zé)標(biāo)校各國(guó)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，確保其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。WMO  的量值傳遞體系從國(guó)際或國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)開始，通過各級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，逐級(jí)傳遞測(cè)量單位的量值。

實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)

Picarro 分析儀憑借其優(yōu)異的精度及穩(wěn)定性，使其在全球主要溫室氣體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用，如 GAW 和 ICOS 網(wǎng)絡(luò)中的本底監(jiān)測(cè)站點(diǎn)以及城市背景站均采用了 Picarro 分析儀進(jìn)行溫室氣體的監(jiān)測(cè)。Picarro 分析儀的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及軍工級(jí)別出廠測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，保證了其耐用性，也使其成為少數(shù)可以用作 WMO 站點(diǎn)間巡檢審核的儀器。

Zellweger et al., （2016）等人通過比較 CRDS “巡檢儀器”與傳統(tǒng)的 NDIR 和 GC-FID 技術(shù)在測(cè)量 CO₂ 和 CH₄ 方面的性能，對(duì) CRDS 儀器的 CO₂ 和 CH₄ 穩(wěn)定性分析表明，最佳校準(zhǔn)頻率約為 30 小時(shí)，CRDS 得出的 CO₂ 和 CH₄ 測(cè)量值不需要對(duì)采樣空氣進(jìn)行干燥處理，即使在熱帶地區(qū)遇到的非常潮濕的條件下，水汽校正似乎也是有效的。證實(shí) CRDS 儀器和其他光譜技術(shù)適用于 WMO 全球大氣觀測(cè)網(wǎng)（GAW）站點(diǎn)，且數(shù)據(jù)有效率更高，這對(duì)于 CO₂ 和  CH₄ 長(zhǎng)期時(shí)間序列的延續(xù)是很重要的。由于更高的時(shí)間數(shù)據(jù)覆蓋率、可重復(fù)性和線性，當(dāng)傳統(tǒng)技術(shù)（如用于測(cè)量 CO₂ 的 NDIR 分析儀和用于 CH₄ 測(cè)量的 GC-FID 系統(tǒng)）被取代時(shí)，CO₂ 和 CH₄ 測(cè)量的準(zhǔn)確性有望得到提高。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定

CRDS 分析儀能夠在幾秒鐘或更短的時(shí)間內(nèi)對(duì)多組分氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，靈敏度可以達(dá)到 ppb 級(jí)別，甚至有些氣體可以達(dá)到 ppt 級(jí)別。這種高精度測(cè)量能力使其在多種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定中提供非常準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。

日本國(guó)家計(jì)量研究所 Aoki et al.,（2022）使用 Picarro G2301 分析儀用來研究 CO₂ 對(duì)氣瓶的吸附和 CO₂ 與空氣分餾對(duì)標(biāo)準(zhǔn)混合物制備過程中的影響，實(shí)驗(yàn)表明：CO₂ 對(duì)于氣瓶?jī)?nèi)部吸附較??；“母-子”分裝實(shí)驗(yàn)則證明了分餾不僅使制備的標(biāo)準(zhǔn)混合物中的 CO₂ 摩爾分?jǐn)?shù)減少，而且使源氣體中的 CO₂ 摩爾分?jǐn)?shù)增加，而熱擴(kuò)散是分餾的主要因素。在重量法多步稀釋制備標(biāo)準(zhǔn)混合物時(shí)，必須考慮分餾引起的 CO₂ 摩爾分?jǐn)?shù)的變化。

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所 Renet al.,（2024）為了加深對(duì)城市和區(qū)域排放的了解，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一個(gè)低成本無人機(jī)協(xié)調(diào)碳觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)（LUCCN），該網(wǎng)絡(luò)使用中等精度（±1 ppm）二氧化碳傳感器，通過與 Picarro G2301 分析儀的  CO₂ 濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn) LUCCN 傳感器的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差在 1 秒窗口尺寸的受控實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中為 0.782 ppm，在室外環(huán)境中為 0.53 ppm。1 小時(shí)運(yùn)行平均窗口大小。作為 LUCCN 地面測(cè)量的驗(yàn)證，我們確定并呈現(xiàn)了當(dāng)?shù)囟趸紳舛茸兓c天基中等分辨率成像光譜儀 (MODIS) 捕獲的氣溶膠污染事件之間的一致趨勢(shì)。

LUCCN 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及在實(shí)驗(yàn)室中的觀測(cè)場(chǎng)圖

 （圖片來源：https://doi.org/10.5194/amt-2024-49）

中央研究院環(huán)境變化研究中心 Chang et al.,（2024）為了深入了解東亞大陸外流中空氣污染物的影響和時(shí)空特征，使用多功能多旋翼無人機(jī)探測(cè)平臺(tái)同時(shí)觀測(cè)中國(guó)臺(tái)灣北端 PM2.5、O₃、CO₂ 和氣象變量。無人機(jī)搭載了 K30 FR 設(shè)備來測(cè)量空氣中的 PM2.5、O₃ 和 CO₂ 濃度。在實(shí)驗(yàn)過程中，Picarro G2401 被用來校準(zhǔn)無人機(jī)平臺(tái)上的 CO₂ 傳感器。K30 FR 設(shè)備是一種非分散紅外（NDIR）快速響應(yīng) CO₂ 傳感器模塊。