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N?O是繼CO?和CH?之后的第三大人為溫室氣體，其百年全球增溫潛勢（GWP）高達CO?的270倍。農業活動（尤其是氮肥施用）是全球N?O排放的主要來源之一，由于其排放具有高度脈沖性和空間異質性，傳統靜態箱法難以捕捉真實動態。渦動相關法因其高時間分辨率、無需擾動生態系統等優勢，被視為包括N?O在內的溫室氣體通量觀測的“黃金標準”。然而在野外觀測過程中，開路式痕量溫室氣體分析儀容易受環境的影響，數據質量及數據連續性無法得到保證。閉路式痕量溫室氣體分析儀（如早期TGA100A）依賴高功率采樣泵，功耗較高，且需定期更換干燥劑或液氮等，嚴重限制了其在無電網的農田、高原或偏遠生態站的長期部署。
為了讓高精度痕量氣體分析儀從實驗室走向野外觀測，Campbell Scientific與加拿大Guelph大學在加拿大安大略省埃洛拉市的埃洛拉研究站（Elora Research Station, 43°32′7.8″N, 80°24′20.4″W）聯合開展了一項為期兩年的田間對比試驗，研究團隊部署了TGA200A與上一代 TGA100A氣體分析儀，系統地評估了TGA200A分析儀在玉米農田 N?O 通量觀測中的性能（TDLAS-TE代表TGA200A，TGA-LN代表TGA100A，下同）。
在2015 年 5 月至 2016 年 10 月測試期間，兩套系統同時采集并計算30分鐘N?O通量數據。結果表明：
? TGA200A頻率響應更佳：為提升系統的響應頻率，TGA200A采用較短的進樣管道和200 mL小體積樣品池。數據表明TGA200A的截止頻率達3.5 Hz，顯著優于 TGA100A的2.3 Hz，更接近CO?閉路系統（EC155）的高頻性能，能完整捕獲湍流信號。
? 通量結果高度一致：下圖為測試期間兩套系統測量的N2O累計排放趨勢圖及一致性分析。數據表明兩套系統 N?O 通量散點圖呈現(極)強線性關系（R2 = 0.97，斜率 = 1.01），表明TGA200A無系統性偏差。
? TGA200A運維成本大幅降低：TGA200A采用無濾芯渦旋進氣口（vortex intake）以及單管Nafion除水裝置，測試期間無需更換任何耗材，而傳統式的TGA100A 需定期清潔濾芯和更換干燥劑。
TGA200A在顯著降低維護需求的同時，(完)全保持了高精度N?O通量觀測能力，其優異的高頻響應使其成為目前(最)適合采用渦動相關法觀測的閉路式N?O分析儀之一，該系統為構建大范圍、長期、無人值守的農田 N?O 通量監測網絡提供了可靠技術路徑，可有力支撐國家溫室氣體清單編制、農田碳氮管理優化及氣候政策評估。
為了讓TGA系列痕量氣體分析儀更好地適應野外觀測環境，Campbell Scientific在TGA200A基礎之上持續優化測試。新一代的TGA300系列分析儀已完成系統性地應用測試，我們將陸續分享TGA300系列的測試結果，敬請關注。
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