【应用】精准捕捉“微小信号”：Aeris MIRA Ultra 系列分析仪在

在农业碳减排与气候变化研究中，土壤温室气体（如二氧化碳CO₂、氧化亚氮N₂O和甲烷CH₄）的排放监测至关重要。传统上，研究人员普遍采用密闭箱法结合气相色谱（GC）分析。然而，这一方法在面对低通量甚至负通量（如土壤吸收甲烷）的情境下，往往因检测限过高而“失声”。如何突破这一瓶颈？Aeris MIRA Ultra 系列分析仪为研究人员提供了答案。

方法革新：在线高频 × 超低检出限

在德国黑森州的田间实验中，来自德国Hochschule Geisenheim University等机构的研究团队将 两台MIRA Ultra 系列分析仪（分别用于测量CO2、N2O和CH4、C2H6）与传统GC进行了并行对比。MIRA Ultra 通过 中红外激光吸收光谱（LAS） 实现实时在线监测，采样频率高达 1 Hz。相比之下，GC依赖人工采样与离线分析，不仅费时，还受限于检测灵敏度。

实验表明，MIRA Ultra 系列分析仪的最低检测通量（MDF）比GC低 两个到三个数量级。例如，在30分钟封闭时，N₂O的检出限由GC的约 9.6×10⁻³ mg m⁻² h⁻¹ 降至 MIRA Ultra 的 1.13×10⁻⁵ mg m⁻² h⁻¹。这意味着那些过去“看不见”的微弱排放，如低强度N₂O释放和CH₄净吸收，如今能够被清晰捕捉。

结果验证：高度一致，优势显著

实验结果显示：
CO₂与N₂O：MIRA Ultra 与 GC 数据高度一致（CO₂误差率约 6–17%；N₂O 约 15–25%）。
CH₄：在多数耕地好氧条件下，土壤呈现微弱的甲烷吸收。GC因检出限过高而常判定为“不显著”，而 MIRA Ultra 分析仪能稳定检出并量化这一关键过程。
封闭时长优化：即便将封闭时间缩短至10–20分钟，MIRA Ultra 分析仪依然能保持稳定的通量估算，为多点快速轮询监测提供了可能。

基于气相色谱（GC）和中红外激光吸收光谱（LAS）测量结果的 CO2 通量对比，采用了不同的箱体封闭时间和计算方法。

基于气相色谱（GC）和中红外激光吸收光谱（LAS）测量结果的 N2O 通量对比，采用了不同的箱体封闭时间和计算方法。

基于气相色谱（GC）和中红外激光吸收光谱（LAS）测量结果的 CH4 通量对比，采用了不同的箱体封闭时间和计算方法。

现场优势：不仅是“更灵敏”

除了在精度上的突破，MIRA Ultra 系列分析仪在田间应用中展现出多方面优势：

实时可视化：研究人员可在现场即时查看浓度变化曲线，快速识别异常与泄漏，大幅提升数据质量控制效率。
高机动性：无需样品保存与实验室分析，避免运输与存储误差。
时间效率：缩短封闭时长的同时保持结果可靠性，显著提高采样通量。
方法学兼容：结合 goFlux 等通量计算工具，MIRA Ultra 数据更易适配线性与非线性模型，尤其在低通量段表现稳定。

结论与展望

对比实验表明，Aeris MIRA Ultra 系列分析仪完全可以在CO₂与N₂O研究中替代GC，并在 低通量、负通量与短时过程解析 中展现独特优势。对于关注农业碳排放、温室气体预算与碳中和路径的研究人员，MIRA Ultra 系列分析仪不仅是一个检测工具，更是推动科学理解的“放大镜”。

未来，随着更多研究站点与监测网络的建设，MIRA Ultra 系列分析仪将在全球碳循环与气候行动中发挥更大作用。