氨(NH₃)是大氣中最重要的堿性氣體。農業(yè)活動，特別是施用合成肥料后的氨揮發(fā)，是人為氨排放的主要來源之一，也是農田養(yǎng)分流失的重要途徑。這些氮(N)負荷有利于生態(tài)系統作為初級生產的營養(yǎng)投入，但也會導致許多環(huán)境和公共衛(wèi)生問題，如生物多樣性喪失、富營養(yǎng)化和霧霾污染。因此，特別是在農業(yè)地區(qū)，準確定量氨揮發(fā)和沉積通量對于了解地方和區(qū)域氮預算至關重要。然而，氨通量的現場測量仍然存在巨大的不確定性和挑戰(zhàn)。

到目前為止，渦流協方差（EC）技術，基于同時測量地面上的湍流空氣運動和氣體濃度，是測量生態(tài)系統和大氣之間的能量和質量交換的最直接的方法。對于氨通量測量，EC比其他方法有優(yōu)勢，因為它可以直接量化氨發(fā)射和沉積通量，并產生代表場尺度上空間平均的時間連續(xù)數據。然而，在過去，由于缺乏快速響應（≥10Hz）和高靈敏度的氨分析儀，特別是那些可以由現場太陽能電池驅動的分析儀，EC的應用受到了嚴重的限制。海爾欣·昕甬智測推出一種采用量子級聯激光吸收光譜技術的HT8700大氣氨激光開路分析儀。根據實驗室和現場測試，該儀器已被證明是在各種環(huán)境條件下測量氨通量的有效工具。

HT8700大氣氨激光開路分析儀

開創(chuàng)性的開路設計用于氨氣測量

基于量子級聯激光技術，自主研發(fā)、設計、生產了的開路分析儀，具有低功耗（太陽能供電）、高精度（亞ppbv級）、快響應（10Hz）等特點，特別適合于地面氨排放和大氣氨沉降通量的渦動相關法高頻自動連續(xù)監(jiān)測。

本研究采用HT8700大氣氨激光開路分析儀，在全球氨熱點地區(qū)之一華北平原的一個典型農業(yè)站點進行了氨通量測量。該實驗時間持續(xù)了5周，并在小麥季節(jié)進行。本研究的主要目的是調查該農業(yè)基地秋季氨通量的特征，并量化氨對農田的干沉積和氨揮發(fā)造成的氮損失。