瑞士科研人員為了研究未被污染大氣中N2O同位素季節(jié)變化、年際變化等，采用預(yù)濃縮與QCLAS相結(jié)合的技術(shù)對(duì)瑞士少女峰3580米的高海拔研究站的N2O同位素進(jìn)行測(cè)量，2014年4月至2018年12月期間，每周或每?jī)芍懿杉諝鈽颖具M(jìn)行N2O同位素分析，使用定制的QCLAS系統(tǒng)（CW-QC-TILDAS-76-CS，Aerodyne Research, Inc., USA）結(jié)合自動(dòng)預(yù)濃縮裝置對(duì)四種最豐富的N2O同位素（14N14N16O，99.03%；14N15N16O，0.36%；15N14N16O，0.36%；14N14N18O，0.20%）進(jìn)行了分析。

研究結(jié)果表明N2O混合比在夏末最低，δ15Nbulk在夏末最高，δ15NSP在夏末最低。這種模式最有可能是平流層-對(duì)流層交換（STE）和生物地球化學(xué)過(guò)程造成的，STE過(guò)程將同位素富集的平流層空氣輸送到對(duì)流層，導(dǎo)致夏末N2O混合比最低而δ15Nbulk最高，夏末生物地球化學(xué)過(guò)程（如反硝化作用）產(chǎn)生的N2O同位素較輕，可能掩蓋了STE的影響。經(jīng)過(guò)季節(jié)調(diào)整后，δ15Nbulk呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)（-0.052±0.012‰/年），表明大氣中N2O的增加主要來(lái)源于同位素較輕的源。在確定年際趨勢(shì)時(shí)，背景大氣中N2O同位素組成的季節(jié)變化是重要的。為了更好地限制人為N2O源，從而限制生物地球化學(xué)過(guò)程對(duì)全球N2O增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)，需要進(jìn)行更頻繁、更高精度和跨實(shí)驗(yàn)室兼容的大氣N2O同位素測(cè)量，特別是位點(diǎn)特異性同位素（δ15NSP）測(cè)量。

以上研究揭示了一個(gè)關(guān)鍵矛盾：大氣N?O濃度持續(xù)攀升，但其位點(diǎn)特異性同位素δ¹?NSP的季節(jié)性波動(dòng)與長(zhǎng)期趨勢(shì)卻因測(cè)量精度不足而難以捕捉。由澳作公司獨(dú)家代理的Aerodyne Research公司的N2O同位素氣體分析儀可以解決這一困境，不僅解決了半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的N?O源解析爭(zhēng)議，更正在重塑全球溫室氣體監(jiān)測(cè)范式——從模糊的“總量管控”邁向精準(zhǔn)的“過(guò)程治理”。

該產(chǎn)品的技術(shù)亮點(diǎn)如下所示：

Ø                      高精度、高特異性的同位素連續(xù)測(cè)量：采用可調(diào)諧紅外激光直接吸收光譜（TILDAS）技術(shù)，結(jié)合多通吸收池（光程最長(zhǎng)達(dá) 210 米），實(shí)現(xiàn)對(duì) N?O 同位素的直接、位點(diǎn)特異性連續(xù)測(cè)量，δ¹?Nα 和 δ¹?Nβ 精度達(dá) 1‰，δ¹?O 達(dá) 2‰，SP值計(jì)算誤差<1‰，提供了未有的“過(guò)程分辨率”，是量化N?O源匯過(guò)程的強(qiáng)大診斷工具。

Ø                      預(yù)濃縮技術(shù)：減少了樣品基質(zhì)干擾（如其他氣體雜質(zhì)），并通過(guò)富集目標(biāo)氣體增強(qiáng)了同位素信號(hào)強(qiáng)度，這為區(qū)分 N?O 的產(chǎn)生路徑（如硝化、反硝化）提供了更可靠的數(shù)據(jù)，而位點(diǎn)特異性同位素的精確測(cè)量是解析源匯機(jī)制的關(guān)鍵。

Ø                      N2O同位素和痕量氣體（N2O）同步測(cè)量：濃度和同位素?cái)?shù)據(jù)來(lái)自同一光路、同一時(shí)間點(diǎn)的測(cè)量，這消除了傳統(tǒng)方法中因樣品處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、不同儀器分析帶來(lái)的系統(tǒng)誤差和不同步性問(wèn)題。

Ø                      超快時(shí)間響應(yīng)：最高支持10Hz的測(cè)量頻率，能夠?qū)崟r(shí)追蹤N?O濃度及其同位素組成的快速動(dòng)態(tài)變化，為通量測(cè)量、點(diǎn)源排放解析、過(guò)程機(jī)理研究提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

基于其對(duì)位點(diǎn)特異性同位素的高精度測(cè)量，該產(chǎn)品在如下領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用：

l                      大氣本底站長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)：針對(duì)STE（平流層-對(duì)流層交換）與土壤排放的δ¹?NSP信號(hào)混疊等問(wèn)題，該產(chǎn)品可以連續(xù)捕獲夏季δ¹?NSP最低值，解析STE貢獻(xiàn)與農(nóng)業(yè)排放的對(duì)抗效應(yīng)。

l                      農(nóng)業(yè)土壤源解析：針對(duì)硝化與反硝化過(guò)程難以區(qū)分，該產(chǎn)品可以原位連續(xù)監(jiān)測(cè)施肥后N?O同位素動(dòng)態(tài)，此外結(jié)合自動(dòng)箱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通量-同位素同步測(cè)量，這對(duì)于精準(zhǔn)識(shí)別反硝化熱點(diǎn)，指導(dǎo)優(yōu)化氮肥管理具有重要意義。

l                      冰芯/氣溶膠古氣候研究：針對(duì)樣品量少且同位素信號(hào)微弱等問(wèn)題，該產(chǎn)品125 mL樣品實(shí)現(xiàn)δ¹?N精度0.3‰（10次平均），免轉(zhuǎn)化直接分析，避免預(yù)處理損失。

l                      工業(yè)排放溯源：針對(duì)垃圾焚燒與燃煤源混淆等問(wèn)題，該產(chǎn)品采用煙道氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合足跡模型鎖定污染源。