瓦里关气相色谱法大气C02和CH4观测数据处理及质量控制

摘要

加强我国本底站温室气体数据资源的科学管理与共享，首先应保证观测的标准化和规范化、确立数据处理流程和质量控制方法，从而充分发挥台站观测数据的科学价值和应用价值。我国青海瓦里关全球本底站自1994年开始了气相色谱一氢火焰离子化检测器法(GC-FID)大气CO2和CH4在线观测，在2001年之前采用样品/外部事件控制器和积分仪进行自动控制和数据采集，2001年对观测系统进行初步升级改造，改由色谱工作站进行自动控制和数据采集。本义详细讨论了瓦里关站GC-FID法大气CO2和CH4观测数据处理和质最控制的方法和流程。瓦里关站HP5890气相色谱观测系统采集的原始数据(保留时问、峰型、峰高、峰面积、半峰宽等)首先需从色谱工作站中导出，存贮CO2和CH4原始数据文件。数据处理流程主要包括色谱图的重积分校正，标准气重复进样数据核算，工作气浓度再标定和结果核算，序列运行和批处理，原始数据文件(RDT)输出，备份数据文件(SDT)中异常值的订正处理，参数合并后TMK(时间序列检查文件)的生成，CONC浓度数据文件中的OP(观测员级)和PI(专家级)多级质量控制标记，小时、日、月浓度均值计算和数据文件输出。并需经过项目负责人质量检查评估后，才可形成相关科研和业务人员用来进行科学研究和业务发展的有价值的大气CO2和CH4本底观测资料，按程序存档和报送国内相应的数据中心，以及世界气象组织温室气体世界数据中心。由于瓦里关站在线观测的数据量大，标定信息复杂，为了提高计算效率和准确率，实现数据处理的批量化和自动化，在整个数据处理过程中还开展了自动化分析软件的研发工作，并根据实际情况对程序参数进行反复调试修改，对程序输出结果进行有效性验证。现场观测和国际比对结果表明，瓦里关站大气CH4和CO2观测资料具有较好的全球代表性和国际可比性，历史资料的累积将为研究与青藏高原气侯特征、大气环境演变等提供宝贵的基础资料，还将制作本底值季报和各类评估、分析和服务产品。目前，数据处理和质量控制工作正在进一步补充和完善，如：进一步实现数据处理和QA/QC全过程自动化，采取更有效、更严格的质量控制手段，以指导建立更完善的标校体系，提高工作的时效性。