氨氣（NH?）是大氣中含量最高、活性很強的還原性含氮氣體，主要來源于規模化畜禽養殖、農業施肥等人為排放。相對于NO?、SO?等常規污染物，NH?具有很強的吸附性、不穩定性和時空異質性，排放集中、輸送隱蔽、轉化迅速，長期以來是大氣環境觀測與污染溯源的難點。氨的研究已成為大氣環境科學、區域污染治理、山地生態保護的核心研究方向。

山地-平原交錯帶是大氣污染物跨區域傳輸的典型敏感區域，特殊的地形熱力環流可驅動平原人為污染物向偏遠高山潔凈區輸送，造成偏遠無污染源區域的氮沉降超標與生態退化。與此同時，高活性粘性氣體的機載原位觀測技術瓶頸，進一步限制了氨輸送機制的深入研究。常規監測設備響應慢、吸附干擾大、靈敏度不足，無法適配機載高頻、動態、寬量程的復雜觀測場景。現在我們有了Aerodyne QC-TILDAS高精度機載觀測技術。可以開展完整斷面、全過程的機載外場觀測試驗，系統解析夏季山地氨輸送規律。

文中指出，美國落基山國家公園保存著大量對氮輸入高度敏感的高山苔原、高寒湖泊與原生植被群落。近些年生態監測數據持續發出警示，偏遠高山區域出現植物群落結構改變、湖泊營養水平升高、潛在酸化風險加劇等現象。但高山腹地遠離大型工業排放源、城市污染源，過量活性氮究竟來自何方，長期以來是大氣環境領域的待解謎題。溯源指向數百公里之外的科羅拉多東北部平原。該區域是北美核心畜牧產業聚集帶，規模化肉牛、奶牛養殖場密布，大量氨氣（NH?）會隨養殖活動持續釋放進入大氣。

上圖為L1至L4， NH3、NH4+、HNO3和NO3+的濃度分布圖。其中，NH?從東向西顯著遞減，中位數下降 1.5–5 倍，均值下降 1.5–7 倍；NH??在各航段分布均勻，無顯著東西梯度；氣相 NH?豐度在山區比顆粒相 NH??高 1 個數量級，在農業源區高兩個數量級。四個采樣區域為：L1東部平原核心畜牧區，L2畜牧密集區，L3城市走廊 + 山麓過渡帶，L4落基山脈上空。

上圖為NH?/CH?/C?H?緯度梯度三組對比圖。

a–c（NH?）：東→西梯度；L2 平均 7.9–33 ppbv（40.32°N 畜牧熱點最高）；L3 平均 3.1–8.8 ppbv（南北雙羽流，對應 SE/NE 風）；L4 較低 3.3–4.2 ppbv

d–f（CH?）：L2 農業 + 油氣雙重源；L3/L4 差異主要來自農業 CH?輸送

g–i（C?H?）：油氣示蹤劑，L2 升高，L3/L4 無顯著差異 → 區分農業源與油氣源

實驗發現氣相氨主導跨山地輸送，近山麓排放源影響更為突出。1，由東向西顯著的氨濃度梯度，羽流信號差異懸殊；2，長距離輸送以氣相 NH?為主，顆粒銨貢獻有限；3，靠近山麓的畜牧設施對高山氮輸入貢獻更大；4，輸送路徑上氨大量損耗，干沉降是高山氮沉降重要來源。

該論文提供了農牧區氨受山地熱力環流驅動跨地形輸送的完整機載觀測證據，也給全球大量平原?山地交錯區域的活性氮沉降研究提供可借鑒的觀測范式。從模型模擬角度，研究提示大型畜牧排放源應當優先按照點源處理，而不是簡單作為面源輸入模式，能夠顯著提升高山氮沉降模擬精度。

本項研究中 NH?、HNO?、C?H?均由獨立的 Aerodyne 單通道 QC?TILDAS 量子級聯可調諧紅外直接吸收光譜儀完成測量。三臺 QC?TILDAS 并行運行，同步獲取 NH?、硝酸、乙烷多組分。QC?TILDAS核心優勢：1，ppt 級別檢測限，兼顧源區高濃度與高山低本底寬量程測量；2，1 - 10?Hz 高頻采樣，捕捉羽流精細空間結構；3，直接紅外吸收原理，無需化學試劑，直接測量，適配航空等復雜工況。

本實驗采用的Aerodyne氨氣痕量氣體監測儀：

單激光測量系統主機                       多氣體測量吸收光譜

系統主要指標：

通過本文，我們了解到Aerodyne QC?TILDAS光譜技術，依靠其高靈敏度、高頻響應，捕捉轉瞬即逝的氨羽流，還原了輸送過程的真實面貌。在全球活性氮減排、大氣?生態交互研究持續推進的背景下，面向NH?、HONO、HNO?這類高活性粘性氣體的原位高頻觀測，將會持續為排放溯源、通量定量、生態風險評估輸出關鍵觀測數據。