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歡迎回到我們的“高精度氣體監(jiān)測(cè)”系列，此次我們聚焦在硫化羰——有時(shí)我們也根據(jù)結(jié)構(gòu)將其縮寫為“OCS”，有時(shí)也為了強(qiáng)調(diào)它與二氧化碳的相似性，將它縮寫為“COS”。這種分子盡管不怎么起眼，但卻對(duì)地球大氣的動(dòng)態(tài)組成發(fā)揮著重要作用。在這篇文章中，我們將探討COS的影響、來源，以及測(cè)量其在空氣中含量的技術(shù)。

羰基硫（OCS）是一種無色無味的氣體，由一個(gè)氧原子、一個(gè)碳原子和一個(gè)硫原子（O=C=S）組成。盡管它不像某些知名的同類氣體那樣引人注目，但它卻在各種大氣過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

OCS的重要性可以概括為三大影響：

1. 全球硫循環(huán)：作為大氣中豐富的天然硫化合物，OCS是全球硫循環(huán)所不可或缺的一員。它參與硫的運(yùn)輸、分配和轉(zhuǎn)化，因此，研究OCS通量有助于我們了解全球硫循環(huán)。

2. 初級(jí)生產(chǎn)總值（GPP）示蹤劑：大氣的OCS預(yù)算主要取決于海洋和特定人為排放的通量，以及陸地植物葉片的吸收。與二氧化碳相似，OCS可以進(jìn)入葉片進(jìn)行光合作用，然后受到植物細(xì)胞的破壞。由于二氧化碳預(yù)算更為復(fù)雜——在同一時(shí)間和地點(diǎn)同時(shí)具有排放和匯，而OCS在大氣中是相對(duì)惰性的物質(zhì)，因此，成為了大氣碳循環(huán)的潛在示蹤劑。

3.平流層化學(xué)反應(yīng)：除了火山噴發(fā)，大部分抵達(dá)平流層的硫都是OCS，這是因?yàn)樗俏覀冊(cè)趯?duì)流層中發(fā)現(xiàn)的、壽命最長(zhǎng)的硫化合物。因此，OCS是平流層（海拔約15至50公里的層）中硫酸鹽氣溶膠的主要前體。這些氣溶膠通過反射射入的太陽光，產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷卻輻射強(qiáng)迫效應(yīng)。

大氣中OCS的來源分為：

自然來源：OCS通過火山噴發(fā)、海洋排放和有機(jī)物腐爛等自然過程釋放到大氣中。這些自然來源構(gòu)成了大氣中OCS的基線水平的來源。

人為來源：OCS通過人類活動(dòng)（包括工業(yè)過程和化石燃料的燃燒）釋放到大氣中。了解自然來源和人為來源之間的相互作用，對(duì)于評(píng)估OCS對(duì)大氣成分的總體影響至關(guān)重要。

FTIR是一種功能強(qiáng)大的技術(shù)，通過測(cè)量OCS分子對(duì)紅外光的吸收，來檢測(cè)其濃度。FTIR因其準(zhǔn)確性和同時(shí)測(cè)量多種氣體的能力，而廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。主要缺點(diǎn)是，這種方法可能會(huì)受到其他大氣成分干擾，靈敏度可能不足，需要進(jìn)行仔細(xì)地光譜分析和校正。

 

圖：MIRO Analytical的多合一氣體分析儀MGA能夠以高精度同時(shí)監(jiān)測(cè)OCS 和其他9種氣體，不受干擾影響。

 

MIRO Analytical使用中紅外區(qū)域的直接激光吸收光譜技術(shù)，來監(jiān)測(cè)OCS以及其他9種氣體。這種技術(shù)具有高靈敏度、高識(shí)別度和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，非常適用于捕捉OCS濃度的動(dòng)態(tài)變化，例如渦流協(xié)方差測(cè)量中動(dòng)態(tài)變化等。其精確性、廣泛的動(dòng)態(tài)范圍和非破壞性的特點(diǎn)，有助于有效提供準(zhǔn)確可靠的大氣數(shù)據(jù)。這種技術(shù)可以直接測(cè)量OCS，不容易受到其他氣體的干擾，因此適用于研究、大氣和環(huán)境監(jiān)測(cè)以及工業(yè)等領(lǐng)域的各種應(yīng)用。

羰基硫OCS雖然并不起眼，但卻對(duì)我們理解大氣過程發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。從參與全球硫循環(huán)，到擔(dān)當(dāng)起二氧化碳示蹤劑，OCS就地球大氣層中錯(cuò)綜復(fù)雜的相互作用，為我們提供了寶貴的洞見。在繼續(xù)探索大氣分子的神秘世界時(shí)，請(qǐng)記住，即便是最不起眼的成員，也為奏響我們宏偉的環(huán)境交響曲貢獻(xiàn)了自己的力量。