在全球氣候變化的大背景下，碳排放及溫室氣體的監(jiān)測(cè)愈發(fā)重要。碳排放溫室氣體監(jiān)測(cè)儀器就如同地球氣候的 “偵察兵"，精準(zhǔn)探測(cè)著大氣中的關(guān)鍵信息。

這類(lèi)監(jiān)測(cè)儀器的種類(lèi)多樣。高光譜溫室氣體監(jiān)測(cè)儀是其中一員，它主要用于遙感監(jiān)測(cè)全球范圍內(nèi)的溫室氣體濃度，像二氧化碳、甲烷、一氧化碳等都在其監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)。其工作原理是利用氣體分子對(duì)地球反射太陽(yáng)光譜的吸收特性，通過(guò)測(cè)量吸收譜線(xiàn)變化來(lái)推算大氣中溫室氣體成分的濃度變化，采用的時(shí)間調(diào)制型干涉分光技術(shù)，具備超高光譜分辨率寬廣光譜覆蓋范圍以及較高信噪比 。它搭載于 FY - 3D 衛(wèi)星上，擁有四個(gè)通道，空間分辨率為 10 公里，光譜分辨率可達(dá) 0.03 納米，觀(guān)測(cè)方式包含天底觀(guān)測(cè)和耀斑觀(guān)測(cè)。

還有便攜式碳排放（碳通量）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)土壤表面與大氣界面氣體通量。它運(yùn)用可調(diào)諧激光光譜分析技術(shù)（TDLAS）、動(dòng)態(tài)密閉氣室法，由主控模塊、氣體分析模塊和前端土壤呼吸室組成。TDLAS 技術(shù)利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器窄線(xiàn)寬和波長(zhǎng)可調(diào)諧特征對(duì)特征氣體近紅外 “指紋" 特征吸收譜線(xiàn)進(jìn)行探測(cè)，具有高靈敏、高分辨率、快速響應(yīng)，非接觸監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)能監(jiān)測(cè) CO?、CH?、H?O 等參數(shù)，CO?測(cè)量范圍 0～2000ppm（可定制），CH?測(cè)量范圍 0~100 ppm（可定制） 。

氣相色譜儀也常用于分析氣體成分、測(cè)量土壤和大氣中溫室氣體濃度，如 CO?、CH?、N?O 等。操作時(shí)，先準(zhǔn)備工作，包括儀器校準(zhǔn)（使用標(biāo)準(zhǔn)氣體和空白氣體）、選擇合適色譜柱（毛細(xì)管柱適用于高分辨率分析，填充柱適用于較高濃度氣體）、選定載氣（氦氣分辨率好但成本高，氮?dú)饨?jīng)濟(jì)適合常規(guī)分析）。接著進(jìn)行樣品準(zhǔn)備，采集氣體樣品并處理水分。在分析過(guò)程中，將樣品注入色譜柱，載氣分離不同組分，通過(guò)火焰離子化檢測(cè)器（FID）或熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）檢測(cè)，依據(jù)峰的保留時(shí)間和峰面積（或高度）定量分析氣體濃度 。

這些監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)用廣泛。在科研領(lǐng)域，為全球碳源碳匯的分析和監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)，助力氣候變化研究；在環(huán)保工作中，幫助相關(guān)部門(mén)掌握溫室氣體排放情況，制定有效的減排策略；在工業(yè)生產(chǎn)里，可用于監(jiān)測(cè)工廠(chǎng)廢氣排放，促使企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少溫室氣體排放 。隨著技術(shù)發(fā)展，監(jiān)測(cè)儀器正朝著高精度、高穩(wěn)定性、智能化方向邁進(jìn)，將在應(yīng)對(duì)氣候變化中發(fā)揮更關(guān)鍵的作用。