實驗項目：使用梯度法、渦動相關法和兩種新型開路儀器的氨沉降測量

項目地點：荷蘭 Ruisdael 觀測站

合作伙伴：荷蘭應用科學院和荷蘭國家公共衛生與環境研究所的聯合研究團隊

部署儀器：HT8700大氣氨激光開路分析儀

項目簡介：

氨的干燥沉積(NH₃)是荷蘭大氣向土壤和植被的氮沉積的最大因素，導致富營養化和生物多樣性的損失。然而，學術界對于氨通量測量的數據十分有限，而且通常最多只有月度分辨率。造成這種情況的一個重要原因是在干燥條件下測量氨通量非常困難。過去，沒有一種技術可以被認為是氨通量測量的黃金標準，這使得新技術的測試和判斷其質量變得復雜。    

這項研究展示了兩種新型測量裝置的相互比較結果，旨在以半小時分辨率測量氨的干沉降。在為期五周的比較期內，研究人員在荷蘭 Cabauw 的 Ruisdael 觀測站并排運行了兩種光學開路的通量觀測技術：其一是使用梯度法通量技術新型 RIVM-miniDOAS 2.2D 儀器，其二是寧波海爾欣光電科技有限公司推出的使用渦度協方差技術的HT8700大氣氨激光開路分析儀。

RIVM-miniDOAS 2.2D和HT8700大氣氨激光開路分析儀均為開路式光學儀器，在測量過程中直接測量氨在大氣中的含量。除此之外，它們在測量原理和從測量濃度得出沉積值的方法上存在很大差異。

在迎風地形均勻又沒有附近障礙物時，兩種不同的技術顯示出非常相似的結果（r = 0.87）。觀察到的通量從約80 ng NH₃ m^-2 s^-1 的沉降到約140 ng NH₃ m^-2 s^-1 的排放不等。無論是在絕對通量值還是實時的通量和濃度變化，兩種截然不同的技術中獲得了相似的結果，這證實了兩種儀器都能夠在至少幾周的連續時間內以高時間分辨率測量氨通量。不過這個相關性也會受到其他因素影響，例如當風向受到附近障礙物干擾時。

此外，論文中還討論了兩個系統的技術性能（例如，正常運行時間、精度）和實際局限性。miniDOAS 系統的正常運行時間達到了 100%，但在這次活動中對兩臺儀器進行了定期校準（占7周正常運行時間的35%）。而HT8700在下雨期間和下雨后不久數據有效性較低，并且其早期產品使用的光學鏡面涂層可能會退化，導致約21%的數據缺失（針對此問題的升級版光學鏡面已經交付客戶使用）。

雖然HT8700在惡劣天氣條件下的獨立運行時間有限，在適當的情況下，該系統仍然可以提供良好的結果，為未來的升級迭代版本打開了良好的前景，將能適用于業務化的實時氨通量監控應用。

這些儀器所提供的嶄新的高時間分辨率數據將促進對氨干沉降過程的研究，從而更好地理解氨沉降過程，并更好地對化學傳輸模型進行參數化。