极地大气成分的观测方法、装置及系统与流程

本发明涉及大气观测，特别是涉及一种极地大气成分的观测方法、装置及系统。

背景技术：

1、北极和南极是地球上环境最极端的区域，其气候条件极为独特。由于气候变化和人类活动的影响，极地地区的环境发生了巨大变化，这对全球生态系统和人类社会带来了极大调整。为了更好地应对这些变化，极地环境监测技术已经成为重要的科技研究方向。

2、极地大气成分是反映极地环境的重要项目，通过观测大气成分可以了解极地气候的变化情况，进而为全球气候变化的研究提供重要数据。同时，大气中的温室气体浓度以及臭氧浓度还可以为预测气候变化提供重要依据。

3、然而受限于极地恶劣的气候条件，观测站长期处于无人值守的状态，如何长期保证极地大气成分的观测装置处于稳定准确的工作状态，是现有技术中急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是要提供一种能够实现长期稳定准确观测的极地大气成分的观测方法、装置及系统。

2、本发明的一个进一步的目的是减小极地恶劣天气对大气观测的影响。

3、本发明的另一个进一步的目的是要提高了观测数据的准确性。

4、特别地，本发明提供了一种一种极地大气成分的观测方法，该方法包括：

5、获取温室气体检测仪所在保温环境的环境参数，并根据环境参数调整保温环境中设置的环境调节设备的工作状态，使得环境参数维持在设定的环境范围内；

6、向温室气体检测仪通入标准浓度空气；

7、将温室气体检测仪对标准浓度空气的测量值与标准浓度空气的标准值进行比对，得到漂移订正量；

8、按照第一预设测量周期启动第一进气管路上的气泵，将极地环境气体供向温室气体检测仪；

9、获取温室气体检测仪对极地环境气体的原始测量值，并使用漂移订正量对原始测量值进行订正，以得到温室气体浓度观测数据。

10、可选地，向温室气体检测仪通入标准浓度空气的步骤包括：

11、控制连接标准气瓶与温室气体检测仪的标气管路连通，标准气瓶布置于保温环境内，并且用于存储标准浓度空气。

12、可选地，环境参数包括环境温度，环境调节设备包括调温设备，并且根据环境参数调整保温环境中设置的环境调节设备的工作状态的步骤包括：

13、判断环境温度是否小于预设的第一温度阈值；

14、若是，启动调温设备对保温环境进行加热，在环境温度大于预设的第二温度阈值后关闭调温设备。

15、可选地，获取温室气体检测仪对极地环境气体的原始测量值的步骤包括：

16、由数据采集模块对温室气体检测仪测量极地环境气体的测量模拟信号进行采集，对得到的采样值按照设定时长进行平均，得到原始测量值。

17、可选地，对得到的采样值按照设定时长进行平均的步骤之前还包括：

18、对采样值进行偏差计算，筛除出现明显偏离的误差值。

19、可选地，在环境参数维持在设定的环境范围内的情况下，上述观测方法还包括：

20、分别获取第一臭氧监测仪和第二臭氧监测仪对极地环境空气中臭氧成分的测量数据，第一臭氧监测仪和第二臭氧监测仪布置在保温环境内，并且配置成分别独立地测量臭氧成分。

21、可选地，第一臭氧监测仪的测量精度高于第二臭氧监测仪，并且第一臭氧监测仪的测量频率设置为大于或者等于第二臭氧监测仪的测量频率。

22、可选地，在环境参数维持在设定的环境范围内的情况下，上述观测方法还包括：

23、通过卫星通讯模块定时向指定的网络端设备传送温室气体浓度观测数据和/或臭氧成分的测量数据。

24、根据本发明的另一个方面，还提供了一种极地大气成分的观测装置，该观测装置还包括：

25、机柜，

26、温室气体监测仪，设置于机柜内，配置成测量极地环境气体的温室气体浓度观测数据；

27、第一臭氧监测仪和第二臭氧监测仪，设置于机柜内，配置成分别独立地测量极地环境空气中臭氧成分；

28、环境调节设备，配置成受控地将机柜内的环境参数维持在设定的环境范围内；

29、数据处理装置，其包括存储器和处理器，其中存储器存储有机器可执行程序，机器可执行程序被处理器执行时实现上述任一种极地大气成分的观测装置。

30、根据本发明的另一个方面，还提供了一种极地大气成分的观测系统，该观测系统还包括：

31、上述任一种极地大气成分的观测装置；以及

32、进气支架，用于布置在极地环境内，其开设有与极地环境相连通的进气口；

33、进气管路，连接进气口与观测装置，并配置成受控地将极地环境空气供向观测装置。

34、本发明的极地大气成分的观测方法，为温室气体检测仪等气体检测仪器提供了保温环境，保证气体检测仪器在设定的环境范围内进行标准比对以及测量，减少极寒环境下气体检测仪器出现温度漂移，从而得到可靠准确地监测结果。另外本发明的极地大气成分的观测方法定期利用标准浓度空气对温室气体检测仪进行漂移订正，避免了长期无人值守运行带来的漂移积累，提高了温室气体的检测准确度。

35、进一步地，本发明的极地大气成分的观测方法，还可以利用第一臭氧监测仪和第二臭氧监测仪分别独立地测量臭氧成分，第一臭氧监测仪和第二臭氧监测仪的测量数据相互验证，保证了数据的可靠性。

36、进一步地，本发明的极地大气成分的观测方法，对温度调节过程以及观测数据的处理过程还进行了改进，减少温度调节耗费的电能，提高了数据处理效率。

37、根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

技术特征：

1.一种极地大气成分的观测方法，包括：

2.根据权利要求1所述的极地大气成分的观测方法，其中，所述向所述温室气体检测仪通入标准浓度空气的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的极地大气成分的观测方法，其中

4.根据权利要求1所述的极地大气成分的观测方法，其中，所述获取所述温室气体检测仪对所述极地环境气体的原始测量值的步骤包括：

5.根据权利要求4所述的极地大气成分的观测方法，其中，对得到的采样值按照设定时长进行平均的步骤之前还包括：

6.根据权利要求1所述的极地大气成分的观测方法，其中，

7.根据权利要求6所述的极地大气成分的观测方法，其中，

8.根据权利要求7所述的极地大气成分的观测方法，还包括：

9.一种极地大气成分的观测装置，还包括：

10.一种极地大气成分的观测系统，还包括：

技术总结
本发明提供了一种极地大气成分的观测方法、装置及系统。其中观测方法包括：获取温室气体检测仪所在保温环境的环境参数，并根据环境参数调整保温环境中设置的环境调节设备的工作状态，使得环境参数维持在设定的环境范围内；向温室气体检测仪通入标准浓度空气；将温室气体检测仪对标准浓度空气的测量值与标准浓度空气的标准值进行比对，得到漂移订正量；周期启动第一进气管路上的气泵，将极地环境气体供向温室气体检测仪；获取温室气体检测仪对极地环境气体的原始测量值，并使用漂移订正量对原始测量值进行订正，以得到温室气体浓度观测数据。本发明方案为温室气体检测仪等气体检测仪器提供了保温环境，减少极寒环境对气体检测仪器的影响。

技术研发人员：田彪,丁明虎,王欣,朱孔驹,张文千,孙维君,汤洁
受保护的技术使用者：中国气象科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25