2025年,《LIMNOLOGY and OCEANOGRAPHY: METHODS》期刊发表了一项由欧洲ICOS海洋中心组织的大型国际海水二氧化碳分压(pCO₂)仪器比对研究结果。此次比对于2021年在比利时VLIZ海洋站进行,共有来自全球16种型号的27台仪器参与,涵盖船载走航式、水面浮标与水下潜标等多种平台。

图1 储罐内表面传感器和潜入式传感器分布示意图
在众多参与比对的仪器中,Pro-oceanus公司旗下的CO₂-PRO™ ATM(海气款)与CO₂-PRO™ CV(水下款)传感器表现突出,尤其在复杂环境条件下仍保持高精度测量能力,展现了其在全球碳监测领域的领先技术实力。
高标准实验设计,科学验证仪器性能
本次实验采用天然北海海水,通过精准控制水温(10–28°C)和pCO₂水平(250–800 μatm),模拟真实海洋环境变化。所有仪器在相同水质、温度与气体条件下同步运行,数据经统一处理与严格质控,最终以三台高性能走航式仪器的均值作为“比对参考值”,确保评估客观公正。
Pro-oceanus传感器表现亮眼,高难度条件下仍达气候级精度
在最终选定的6个典型比对时段中,Pro-oceanus传感器展现了优异的稳定性和准确性:

图2.统计汇总表展示了在实验中所定义的六个测量时间段内,与 IC 参考值相比的平均 pCO2 差值,按仪器所属组别进行排序。水平虚线将各仪器组分开,而垂直的灰色虚线则表示 2、5 和 10 微巴的界限。

图3. 上图图2中所示平均值差异的标准差。水平虚线将仪器的各组分隔开来,而垂直的灰色虚线则表示 2、5 和 10 微巴的界限。
PO-ATM1在高pCO₂、高水温条件下(约730 μatm、29°C),是所有潜标式传感器中唯一与参考值差异在±2 μatm以内的仪器,达到“气候质量数据”标准。
PO-CV在多数比对区间内差异保持在±5 μatm以内,尤其在低温和中低pCO₂条件下表现稳健。
整体上,Pro-oceanus传感器在多种温压与CO₂浓度范围内均表现出良好的系统一致性与低噪声特性。
技术优势:膜平衡与高精度检测的结合

Pro-oceanus传感器采用气体选择性膜平衡与NDIR检测技术相结合的设计,兼具体积紧凑、适用于长期水下布放的特点。本次比对结果证实,其虽为膜平衡系统,在多种环境条件下仍可提供接近气-水平衡系统的高质量数据,尤其适合浮标、潜标等无人值守平台的长期碳监测。
为全球海洋碳监测提供可靠工具
海洋二氧化碳分压监测是评估全球碳汇、理解气候变化的重要环节。Pro-oceanus凭借其高精度、高稳定性、强环境适应性的传感器产品,已成为全球多家海洋观测机构的选择,助力构建更密集、更可靠的全球碳观测网络。
Pro-Oceanus
此次国际比对不仅是对Pro-oceanus产品性能的一次权威验证,也为未来海洋碳监测仪器的选型与应用提供了重要参考。我们期待继续与全球科研机构合作,推动海洋传感技术的发展,为应对气候变化提供坚实数据支撑。
本文内容基于公开发表的研究文献:
Steinhoff et al. (2025) The ICOS OTC pCO₂ instrument intercomparison. Limnology and Oceanography: Methods.
数据与详细方法可访问ICOS Carbon Portal获取。
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