本報合肥4月12日電（記者丁一鳴）日前，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能所陳池來研究員團(tuán)隊王晗等研究人員在深海探測領(lǐng)域取得新突破——在前期深海質(zhì)譜研究基礎(chǔ)上，將水體溶解甲烷檢測靈敏度提升500多倍，達(dá)到海洋及湖泊本底溶解甲烷檢測水平，實現(xiàn)了從溶解甲烷異常事件監(jiān)測到背景甲烷長期監(jiān)測的跨越。

　　甲烷作為僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體，其排放對全球氣候變化具有重要影響。每年從海洋、湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)中排放的甲烷約占全球總量的53%，因此，有效監(jiān)測海洋甲烷向大氣的排放通量至關(guān)重要。此外，甲烷還是天然氣水合物的主要成分，這種新型清潔能源被視為21世紀(jì)最具潛力的能源之一。因此，海洋甲烷監(jiān)測對于海洋環(huán)境感知、甲烷異常區(qū)域發(fā)現(xiàn)、海洋能源勘探、海洋科學(xué)研究等均具有重要價值。

　　由于海洋中的甲烷濃度低、變化大等特點，當(dāng)前對海洋溶解甲烷的檢測數(shù)據(jù)仍然很少，對海洋甲烷通量的估計還存在很大不確定性。深海質(zhì)譜儀是實現(xiàn)海洋溶解氣快速檢測的重要海洋裝備，因其檢測靈敏度有限，也只能對特定區(qū)域或異常事件進(jìn)行檢測。

　　2023年，陳池來研究員團(tuán)隊成功研制“智微號”深海質(zhì)譜儀，并在南海某海域順利完成多次海試，獲得了海洋廓線重要溶解氣信息。在前期工作基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提高檢測靈敏度，團(tuán)隊針對樣本水氣高、檢測儀器空間有限等問題，研制出小體積、低功耗的在線除水系統(tǒng)，同時優(yōu)化進(jìn)樣氣路設(shè)計，成功將其集成安裝于深海質(zhì)譜儀中。這一改進(jìn)在維持目標(biāo)檢測氣體高滲透通量的同時，將質(zhì)譜儀的真空度提升超過2個數(shù)量級，將甲烷的檢測靈敏度提升了超500倍，達(dá)到深海及湖泊等水域甲烷本底信號檢測水平，有望實現(xiàn)海洋溶解甲烷的無差別監(jiān)測，將為進(jìn)一步實現(xiàn)甲烷通量計算、全球氣候研究、冷泉發(fā)現(xiàn)等提供重要技術(shù)基礎(chǔ)。

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