【痕量氣體】海岸痕量溫室氣體測量系統設計
文獻：
Commane, R., S. C. Herndon, M. S. Zahniser, B. M. Lerner, J. B. McManus, J. W. Munger, D. D. Nelson, and S. C. Wofsy (2013), Carbonyl sulfide in the planetary boundary layer: Coastal and continental influences, J. Geophys. Res. Atmos., 118, 8001–8009, doi:10.1002/jgrd.50581.
OCS是大氣中最豐富的含硫氣體，全球背景站點的混合比在300 pptv和550 pptv之間變化，目前，全球年際濃度大致變化趨勢表明OCS源匯之間存在平衡。全球收支表明，大氣中大約一半的OCS是海洋直接和間接排放的結果，其余部分來自濕地，生物質燃燒和工業。
（a）沿航跡觀察到的OCS混合比（c）顯示了整個巡航過程中CO，CO2和OCS的時間序列，其中jHCHO用于指示日照（UTC時間）。
在2010年6月5日接近黎明的30分鐘內觀察到1 Hz OCS和CO2。OCS排放和CO2呼吸與38 pptv / ppmv的斜率高度相關（r = 0.95），表明源位于同一位置。
已有研究者提出，通過測量碳酰硫（OCS）來分析植物和土壤在生物圈中特定的碳同化的限制，從而避免受到呼吸作用的影響，但是這需要對OCS在生物圈循環中發揮的調控作用的全面理解。
高亮部分顯示了該船位于薩克拉曼多河三角洲的時間段（6月4/5日），OCS與CO2的關系顯示出白天光合吸收CO2的OCS損失和夜間呼吸CO2的OCS排放的證據。
研究結束時儀器精度展現的Allan方差圖
我們使用新研制的緊湊型量子級聯激光光譜儀（對OCS進行了精密測量）通過加利福尼亞州Nexus實驗室，研究沿加利福尼亞（美國）海岸至薩克拉曼多河三角洲，期間進行了OCS和CO2混合比的高分辨率時空調查（1Hz 頻率OCS精度可達8 pptv）。
使用Aerodyne Research Inc.制造的連續波量子級聯激光器（QCLS）的可調諧中紅外激光直接吸收光譜儀（TILDAS），并在部署過程中將其部署在R / V 亞特蘭蒂斯號上。在2010年5月15日至6月8日之間，加利福尼亞Nexus實驗（CalNex）研究船從加利福尼亞州的圣地亞哥至薩克拉門托沿海岸航行。
該儀器的配置允許使用兩種激光：OCS和CO2的測量（2052.256 cm -1和2052.096 cm-1）與第二個激光器在1765 cm-1處的甲醛（HCHO）和甲酸（HCOOH）進行測量相結合。激光被引導到在低壓（38 Torr）下運行的像散性Herriot式多程吸收池中。在相距47.42厘米的高反射鍍膜反射鏡之間進行422次通光，可實現200.1 m的有效光程長度。
在R / V亞特蘭蒂斯號（R / V Atlantis）上的CalNex航行期間，右舷前甲板上的18 m塔允許從海面采樣約28 m的OCS和CO2。 定制的玻璃入口帶有慣性進氣口，可將大顆粒（直徑大于200 nm）引導到旁路流中，從而無需在入口處使用過濾器來保護樣品線和高反射率樣品池鏡面受大顆粒的侵害。 定期將OCS標樣引入采樣口，儀器在巡航過程中對該標樣的響應變化了3.8％（358±13 pptv，1σ），沒有任何系統的時間趨勢。在整個測量期間，儀器的精度為8 pptv（1 s），在50 s時平均下降至2 pptv。
（a）6月4日21:00 UTC至2010年6月5日UTC薩克拉曼多的下午空氣的OCS（pptv）與CO2（ppmv）對比，光合吸收的特征為：+3.7（±0.5）pptv OCS / ppmv二氧化碳。 （b）OCS（黑色），CO2（紅色），空氣溫度（藍色）和甲醛光解速率（黃色）的時間序列。 全天，OCS和CO2均隨溫度升高而降低，但在最高溫度后的一小時內達到最低，這很可能是氣團運輸時間的函數。 綠線之間的數據用于圖（a）。
觀測結果表明了OCS在白晝的光合作用下表現出被吸收的趨勢，夜間森林呼吸會消耗COS，以及淡水沼澤中的OCS釋放。在受人類活動干擾的氣流中觀察到了OCS的排放痕跡，但總體而言，在OCS和SO2之間未發現相關性。在局部尺度且均質的生態系統中，OCS可以是二氧化碳吸收的指示物，但對于在跨越較高異質性環境的大尺度估算，為了準確地逐個量化循環中的過程，必須對氣體濃度進行精確的全局測量。
