隨著紅外光譜技術的進步，科學家關注的溫室氣體(如CO₂、CH₄、N₂O和H₂O等)及其同位素(如δD、δ¹⁸O、δ¹³C、δ¹⁵N等)以及其它一些特殊氣體(COS、HONO、NH3等) 連續觀測成為可能，在生態學、大氣學、土壤學、以及地質學等領域的研究中發揮著重要的作用。例如，生態系統與大氣之間的碳(CO₂、CH₄)、氮(N₂O)和水(H₂O)通量之間平衡關系的改變是導致許多生態環境問題的根源。生態系統各碳氮水庫的δD和δ¹⁸O (H₂O)、δ¹³C和δ¹⁸O (CO₂)、δ¹³C (CH₄)、δ¹⁵N和δ¹⁸O (N₂O)以及各庫之間碳氮水流動所發生的同位素效應是有差異的，根據這些差異可以建立它們之間的聯系并明確植被-大氣和土壤-大氣界面碳氮水交換過程與機制。

如何高精度測量科學家們所關心的CO₂、CH₄、CO、COS、C₂H₆、C₂H₂等含碳氣體、N₂O、NO₂、NO、NH₃、HONO等含氮氣體以及O₂、HCl、HF等其他氣體濃度和通量，也給氣體監測技術提出了新的挑戰。渦度協方差觀測技術、全自動動態箱式觀測技術、大氣和土壤通量梯度廓線觀測技術是測定生態系統植被-大氣界面和土壤-大氣界面的溫室氣體及其穩定同位素等通量的主要原位連續觀測技術。如何測量粘性氣體如NH₃、HONO；如何提高渦度協方差觀測系統測量時采用10Hz測量頻率的信噪比，如何設計渦度協方差觀測系統與全自動動態箱式觀測系統自動切換測量模式，提高野外監測效率等成為相關學科研究的困擾和瓶頸。

美國Aerodyne公司給予量子級聯激光吸收光譜(QCLAS)技術對上述瓶頸問題提出了相應的解決方案。現特邀：
Aerodyne首席科學家Dr. David D. Nelson，于2018年4月17日，和您共同探討和交流。

                               

 【北京】
主辦單位：中國科學院地理科學與資源研究所
Aerodyne Research, Inc.
協辦單位：北京澳作生態有限公司
時    間：2018年4月17日（星期二）
地    點：中國科學院地理科學與資源研究所2421會議室       
                   
【專家簡介】

Dr. David D. Nelson：
Dr. David D. Nelson，是Aerodyne的首席科學家，其在全球氣象變化、同位素生態系統機制示蹤等方面，有著深厚的學術底蘊和大量的技術專利,是分子光譜及檢測方面的專家，參與研發了量子級聯激光器跟蹤氣體監測儀及其采集軟件的研發。與全球，特別是歐洲和美洲的科學家，一起發表了繁多的學術論文，對國際大氣科學(包括痕量氣體和穩定同位素研究)發展方向，有著敏銳準確的把握。其撰寫及參與撰寫的相關學術論文整理在“Aerodyne痕量氣體文獻-按氣體類型”中。如需相關學術原文，可與我們聯系。

【邀請報告】
中國科學院大氣物理研究所 王凱博士、鄭循華研究員

Application of close-path quantum cascade laser spectrometer for eddy covariance flux measurements of nitrous oxide -- a case study on a subtropical vegetable field
 
【交流內容】

一、CO₂等同位素比值和通量監測技術
1) 同位素的基本定義、主要分餾過程及應用
2) 同位素測量技術研究進展
QCLAS技術測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、濃度依賴性、時間漂移和校正方法等
3) Aerodyne獨特設計與專利技術
“稀-稀”二元同位素測定技術、雙激光光路設計、多光程吸收池技術、Etalon: Tuning Rate技術、連續流測定技術、sample/Reference 切換技術以及其他獨特設計
4) 實驗數據分析及應用注意事項

二、CO₂、CH₄、COS等含碳氣體濃度和通量監測技術
1) 含碳痕量氣體測量技術研究進展
QCLAS技術測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、時間漂移和校正方法等
2) Aerodyne獨特設計與專利技術
多分子同時測定需要的多通道取樣技術、雙激光光路設計、多光程吸收池技術、Tuning Rate技術以及連續流測定技術等
3) 實驗數據分析及應用注意事項

三、N₂O、NH₃、HONO等含氮氣體監測技術
1) 含氮痕量氣體測量技術研究進展
QCLAS技術測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、時間漂移和校正方法等
2) Aerodyne獨特設計與專利技術
粘性分子測定需要的惰性進氣口設計、活性鈍化系統設計、滲透管路設計、多通道采樣系統設計、雙激光光路設計、多光程吸收池技術、Tuning Rate技術、連續流測定技術、以及其他獨特設計
3) 實驗數據分析及應用注意事項

四、O₂、HCl、HF等其他氣體監測技術
1) O₂等測量技術研究進展
QCLAS技術測定原理、光源選擇-單激光/雙激光、測定頻率-高頻/低頻、精度、準確度、時間漂移和校正方法等
2) Aerodyne獨特設計于專利技術
O₂渦度協方差技術測量時需要的注意事項等
3) 實驗數據分析及應用注意事項
 
五、推薦QCLAS文獻
Recent progress in laserbased trace gas instruments: performance and noise analysis, J. B. McManus · M. S. Zahniser · D. D. Nelson .J. H. Shorter · S. C. Herndon · D. Jervis · M. Agnese .R. McGovern · T. I. Yacovitch · J. R. Roscioli, Applied Physics B,119:203-218,2015
Seasonality of temperate forest photosynthesis and daytime respiration,R. Wehr, J. W. Munger, J. B. McManus, D. D. Nelson, M. S. Zahniser, E. A. Davidson, S. C. Wofsy & S. R. Saleska1,Nature,Vol534,681-683,2016
Long-term eddy covariance measurements of the isotopic composition of the ecosystem–atmosphere exchange of CO₂ in a temperate forest,  R. Wehr, J. W. Munger, D. D. Nelson, J. B. McManus, M. S. Zahniser, S. C. Wofsy, S. R. Saleska, Agric. For. Meteorol., 181, 69-84, 2013.
Dynamics of Ammonia Volatilisation Measured by Eddy Covariance During Slurry Spreading in North Italy, Rossana Monica Ferrara, Marco Carozzi, Paul Di Tommasi, David D. Nelson, Gerardo Fratini, Teresa Bertolini, Vincenzo Magliulo, Marco Acutis, Gianfranco Rana, Agriculture, Ecosystems & Environment, 219, 1-13, 2016.
Surface–atmosphere exchange of ammonia over peatland using QCL-based eddy-covariance measurements and inferential modeling, Undine Zöll1, Christian Brümmer, Frederik Schrader, Christof Ammann, Andreas Ibrom,Christophe R. Flechard, David D. Nelson, Mark Zahniser, and Werner L. Kutsch, Atmospheric Chemistry and Physics,16,11283-11299,2016
Simultaneous measurements of atmospheric HONO and NO2 via absorption spectroscopy using tunable mid-infrared continuous-wave quantum cascade lasers, B.H. Lee .C. Wood.S. Zahniser. McManus.D. Nelson S.C. Herndon · G.W. Santoni .C.Wofsy · J.W. Munger, Applied Physics B, DOI 10.1007/s00340-010-4266-5,2010
Urban measurements of atmospheric nitrous acid: A caveat on the interpretation of the HONO photostationary state, B. H. Lee,E. C. Wood,S. C. Herndon,B. L. Lefer,W. T. Luke,W. H. Brune. D. Nelson,M. S. Zahniser,and J. W. Munger, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: ATMOSPHERES, VOL. 118, 12,274–12,281,2013
Atmospheric reactive nitrogen concentration and flux budgets at a Northeastern U.S. forest site, Cassandra Volpe Horii, J. William Munger, Steven C. Wofsy,Mark Zahniser , David Nelson, J. Barry McManus, Agricultural and Forest Meteorology 133 (2005) 210–225
New Approaches to Measuring Sticky Molecules: Improvement of Instrumental Response Times Using Active Passivation, J. R. Roscioli, M. S. Zahniser, D. D. Nelson, S. C. Herndon, and C. E. Kolb,The Journal of Physical Chemistry,2015
High temporal frequency measurements of greenhouse gas emissions from soils，K. Savage1, R. Phillips, and E. Davidson，Biogeosciences, 11, 2709–2720, 2014
Continuous and high-precision atmospheric concentration measurements of COS, CO 2, CO and H 2 O using a quantum cascade laser spectrometer (QCLS),Kooijmans, Linda MJ, Nelly AM Uitslag, Mark S. Zahniser, David D. Nelson, Stephen A. Montzka, and Huilin Chen
Atmospheric Measurement Techniques 9, no. 11 (2016): 5293-5314.
Peak growing season gross uptake of carbon in North America is largest in the Midwest USA, TimothyW. Hilton1, Mary E. Whelan, Andrew Zumkehr, Sarika Kulkarni, Joseph A. Berry,
Ian T. Baker, Stephen A. Montzka, Colm Sweeney, Benjamin R. Miller and J. Elliott Campbell, Nature Climate Change,VOL 7,2017
Ultra High Precision Laser Monitor for Oxygen Eddy Flux Measurements，Rob Roscioli, Scott Herndon, Tara Yacovitch, David Nelson, Barry McManus and Mark Zahniser，Aerodyne Research, Inc., Billerica, MA
Measurements of methane emissions from natural gas gathering facilities and processing plants. Zimmerle, D.; Robinson, A. L.; Herndon, S. C.; Marchese, A. J. Atmospheric Measurement Techniques. 2014,
Mass fluxes and isofluxes of methane (CH4) at a New Hampshire fen measured by a continuous wave quantum cascade laser spectrometer. G. W. Santoni, B. H. Lee, J. P. Goodrich, R. K. Varner, P. M. Crill, J. Barry McManus, D. D. Nelson, M. S. Zahniser, S. C. Wolfsy, JGR 117,  D10301, doi:10.1029/2011JD016960, 15pp., 2012.
 
 
誠摯地歡迎各位老師同學參加！

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