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高频存储扩容开路式 CO₂/H₂O 分析仪

Open-Path CO₂/H₂O Analyzer in High-frequency Logging

开路红外吸收原理，一束红外光穿过开放大气测量 CO₂ 与水汽的差分吸收，同步输出两者高频浓度。…

测量原理

开路红外吸收原理，一束红外光穿过开放大气测量 CO₂ 与水汽的差分吸收，同步输出两者高频浓度。

高频存储扩容开路式 CO₂/H₂O 分析仪的信号链路与响应形态（示意）。

典型规格

CO₂ 精度 ≤0.15 ppm、H₂O ≤0.01%（采样率 20 Hz 时）；光程约 0.15 m；功耗 8~20 W

成熟度

Established

应用领域

生态 · Ecology

优点高频响应（≥20 Hz）、低功耗、无水汽交叉干扰（同时测）、适合 EC 通量。高频原始数据是质控重算与新型算法（如去噪、足迹）的基础资产，需长期保存。

局限窗口易污染结露、雨雪中断、需频繁清洁与零点标定、光路受飘移物遮挡。原始数据年增 0.5~2 TB/站；缺失高频段导致重算无法回溯。

原始 10/20 Hz 数据长期存储（扩容阵列+冗余备份），支撑离线重处理与算法研究。与三维超声风速仪紧邻同轴安装、迎风朝上；配雨挡、加热与自动清洁。

工程要点生态领域：生态通量观测强调能量闭合与足迹分析；单点观测需配套通量塔或梯度系统，否则解释力有限。

空气中 CO₂ 的体积分数，本底约 420 ppm（2020 年代）。

空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比。

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