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閱讀：71發(fā)布時(shí)間：2022-10-19
遠(yuǎn)航科考船F(xiàn)leur de Passion利用光腔衰蕩光譜技術(shù)，沿北大西洋東部高精度測(cè)量δ13CO2和δ13CH4實(shí)驗(yàn)
區(qū)分本底大氣中二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的微生物源、人為源和熱源是了解上層海洋生態(tài)系統(tǒng)過程的重要條件。
本文提供了Fleur de Passion遠(yuǎn)航科考船獲得的CO2和CH4的同位素?cái)?shù)據(jù)。作為由日內(nèi)瓦NPO組織太平洋基金會(huì)（NPO Fondation Pacifique）開展的大型海洋測(cè)繪遠(yuǎn)征活動(dòng)的一部分，該考察船于2019年4月至10月間從達(dá)喀爾（Dakar）（塞內(nèi)加爾（Senegal））先后航行至佛得角（Carbo Verde）、亞速爾群島（the Azores）和法國(guó)（France）。
• 分析儀可現(xiàn)場(chǎng)部署，并同時(shí)在線展開對(duì)CH4和CO2中δ13C的高精度測(cè)量及分析。
• 精度（1-σ，1小時(shí)窗口，5分鐘平均）：δ13C-CO2<0.16‰，δ13C-CH4<1.15‰
使用CO2和CH4高精度碳同位素分析儀G2201-i，進(jìn)行溶解氣體分析
• 這項(xiàng)研究中，主要在船桅桿上對(duì)CO2和CH4同位素的組成進(jìn)行了測(cè)量。而水生系統(tǒng)的源解析也需要測(cè)量溶解氣體的同位素組成，目前Picarro尚未提供用于溶解氣體分析的完整解決方案，但Picarro分析儀可集成氣體提取裝置或平衡裝置來對(duì)其進(jìn)行測(cè)量（請(qǐng)參見下列人員的相關(guān)著作：Becker 等，2012；Maher等，2013；Webb 等，2016；Pohlman 等，2017；Becker 等，2018）。
•作為溶解氣體分析裝置的一個(gè)示例，該示意圖為一種氣泡型平衡器，目前正由 César Ordóñez，Daphne Donis 及其同事（日內(nèi)瓦大學(xué)）進(jìn)行測(cè)試。
圖. 1: 科考船 Fleur de Passion 測(cè)量的CO2和CH4濃度分布圖。
（由4月從達(dá)喀爾（Dakar）開始，至10月在法國(guó)（France）結(jié)束。在公海時(shí)濃度接近于本底值；靠近海岸及亞速爾群島（the Azores）時(shí)濃度顯著提升。）
圖. 2: 沿科考船航行軌跡測(cè)量的CO2和CH4的碳同位素組成。（數(shù)據(jù)點(diǎn)顯示為4小時(shí)平均值。結(jié)果表明，碳同位素變化特征顯著。）
圖. 3: (a) 科考船航行軌跡隨時(shí)間變化地圖。
(b) δ13C (CO2) 和δ13C (CH4) 呈負(fù)相關(guān)。
(c) CH4 的Keeling Plot沒有表現(xiàn)出明顯的同位素端元組分。
(d) CO2 的Keeling Plot顯示出5月、6月和9月具有明顯不同的來源特征。
· 遠(yuǎn)航科考船 Fleur de Passion 上的 Picarro G2201-i 分析儀在多變的氣溫和長(zhǎng)期移動(dòng)的條件下，具有優(yōu)異的表現(xiàn)，使研究人員能夠獲得迄今為止沿非洲海岸面的CO2和CH4同位素記錄之一。
· 連續(xù)測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果展示了同位素組成的明顯變化，這可能與季節(jié)、地理和來源差異有關(guān)。研究人員目前正在對(duì)這些新數(shù)據(jù)作進(jìn)一步研究！
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