CN101852723A - 一种海气二氧化碳通量测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海气测量领域，特别是一种海气二氧化碳通量测量装置及其测量方法。一种海气二氧化碳通量测量装置，所述测量装置包括控制与数据采集模块，二氧化碳分压测量传感器，进样模块，进样模块在控制与数据采集模块的控制下，分别抽取水样和气样到二氧化碳分压测量传感器进行测量，得到海气二氧化碳通量。本发明实现了基于酸碱指示剂和光纤技术的CO₂分压测量传感器技术，同步测量表层海水及海表大气中的CO₂分压，进而估算海气CO₂通量的装置。与现有技术相比，结构简单，稳定性好，功耗低，适合于锚定平台的、长时间序列自动观测。

Description

一种海气二氧化碳通量测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及海气测量领域，特别是一种海气二氧化碳通量测量装置及其测量方法。

背景技术

陆地或海洋与大气之间的能量和物质交换的定量研究是生物地球化学循环的重要内容，海气间的气体交换通量特别是CO₂交换通量的监测、估算对我们深刻理解碳的生物地球化学循环以及全球气候变迁有重大意义。

现有技术条件下，海气CO₂通量难以直接用仪器测定。目前，得到国际上认可的、广泛采用的计算海气CO₂通量方法是海气界面CO₂分压差法。该方法采用表层海水及海表大气中的CO₂分压值之差，结合海气界面气体交换速率对CO₂交换通量进行估算。具体可用式1表示。

(式1)

式1中F是CO₂在海-气界面的净通量，

为CO₂在海水中的溶解度，是温度和盐度的函数；k是界面气体传输速率，是风速(u)和斯密特数(S_c)的函数。

目前CO₂分压测量一般采用水气平衡-非色散红外测量法，该法由于采用的仪器昂贵、操作复杂、功率消耗巨大等缺陷，目前主要用于船载走航测量中。

近年来，基于酸碱指示剂和光纤技术的CO2分压测量传感器已取得较大的进步。该技术高精度、快响应、低功耗、高信价比，既适合于船载走航测量，又适合于长期原位测量，将是CO₂分压测量技术的发展方向。

基于酸碱指示剂和光纤技术的CO₂分压测量传感器的基本原理是利用选择透过性膜将待测样品和指示剂缓冲溶液分开，待测样品中的CO₂渗透通过此膜，与膜另一侧的指示剂缓冲溶液达到新的平衡，通过测定指示剂酸态和碱态的吸光度，并由此计算出指示剂溶液的pH值，然后根据指示剂溶液和碳酸盐体系的电离、水解平衡关系得到pH和CO₂分压的关系，最终计算出样品的CO₂分压。具体可用式2、式3、式4和式5表示。

$a\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{-\ln \left(\frac{S_w\left(\mathrm{\λ}\right)-D_w\left(\mathrm{\λ}\right)}{S_R\left(\mathrm{\λ}\right)-D_R\left(\mathrm{\λ}\right)}\right)}{L}$ (式2)

$A_R=\frac{a\left(432\right)}{a\left(620\right)}$ (式3)

$-\log \left(\frac{A_R-{\mathrm{\ϵ}}_{620\left(\mathrm{HIn}\right)}/{\mathrm{\ϵ}}_{434\left(\mathrm{HIn}\right)}}{{\mathrm{\ϵ}}_{620\left(\mathrm{In}\right)}/{\mathrm{\ϵ}}_{434\left(\mathrm{HIn}\right)}-A_R*{\mathrm{\ϵ}}_{434\left(\mathrm{In}\right)}/{\mathrm{\ϵ}}_{434\left(\mathrm{HIn}\right)}}\right)=p{K}_a-\mathrm{pH}$ (式4)

[H⁺]³+([Na⁺]-K_aC_HIn/(K_a+[H⁺]))[H⁺]²-(K₁K_hpCO₂+K_w)[H⁺]-2K₁K₂K_hpCO₂＝0(式5)

式2中a(λ)是样品在波长为λ处的吸光度，S_w(λ)是样品在波长为λ处的光谱，D_w(λ)是样品的暗电流，S_R(λ)是纯水在波长为λ处的光谱，D_R(λ)是纯水的暗电流，L是光程长度。

式4中A_R是仪器在波长为434nm和620nm处吸光度的比值(指示剂的酸态和碱态的吸收峰分别在434nm和620nm)，ε_434(HIn)和ε_434(HIn)是指示剂的酸态在波长分别为434nm和620nm下的摩尔吸光系数。

式5中K₁、K₂分别为碳酸的一级和二级离解平衡常数，K_h为亨利常数，K_a为指示剂离解平衡常数，C_HIn是指示剂的总浓度，[Na⁺]是指示剂溶液中Na离子的浓度，K_w是水的离解平衡常数。

目前，基于酸碱指示剂和光纤技术的CO₂分压测量传感器技术还处于研究阶段，没有商业化的仪器可购买，并且最前沿的研究仅限于利用该技术设计现场原位的表层海水CO₂分压测量仪，还未见直接利用该技术同步测量表层海水及海表大气中的CO₂分压，进而估算海气CO₂通量的研究报道。

发明内容

本发明提供一种海气二氧化碳通量测量装置，以解决现有技术中没有采用基于酸碱指示剂和光纤技术的CO2分压测量传感器，同步测量大气、海水CO2分压，进而估算海气CO2通量的技术问题。

本发明的另外一个发明目的，在于提供一种基于该测量装置的测量方法。

要实现本发明的第一个发明目的，采用的技术方案如下：

一种海气二氧化碳通量测量装置，所述测量装置包括控制与数据采集模块，二氧化碳分压测量传感器，进样模块，进样模块在控制与数据采集模块的控制下，分别抽取水样和气样到二氧化碳分压测量传感器进行测量，得到海气二氧化碳通量。

控制与数据采集模块主要用于光谱仪数据采集、辅助参数采集、测量仪-上位机之间的通讯，以及***供电控制。

作为进一步的优选方案：

所述二氧化碳分压测量传感器，包括表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道；

所述进样模块包括水样进样子模块和气样进样子模块两个子模块，水样进样子模块设置于表层海水二氧化碳分压测量通道，气样进样子模块设置于海表大气二氧化碳分压测量通道。

作为再进一步的优选方案，所述二氧化碳分压测量传感器还包括光源和两个光谱仪，海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道分别设有光源接口和光谱仪接口，光源通过“Y”型光纤与表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道的相应光源接口相连，一台光谱仪通过一条普通光纤与表层海水二氧化碳分压测量通道的光谱仪接口相连，另一台光谱仪通过另一条普通光纤与海表大气二氧化碳分压测量通道的光谱仪接口相连。

作为更进一步的优选方案，所述“Y”型光纤和普通光纤都为石英光纤。

作为一种优选方案，所述石英光纤的纤芯直径≥400微米，使用陶瓷插针，接头采用SMA905。

所述光源采用溴钨灯，光谱范围覆盖300-1050nm；

微型光谱仪的波长范围覆盖300nm～1100nm，光谱波长分辨率小于等于1nm。

作为进一步的优选方案：

所述水样进样子模块包括潜水水泵，海水过滤器，海水自吸泵，海水清洗模块及海水废液模块：

表层海水二氧化碳分压测量通道设有海水进样口与海水排出口，海水过滤器设置于表层海水二氧化碳分压测量通道的海水进样口，潜水水泵设置于表层海水二氧化碳分压测量通道的海水排出口，潜水水泵工作时，海水将通过海水过滤器过滤后进入表层海水二氧化碳分压测量通道，然后经表层海水二氧化碳分压测量通道的海水排出口排出；

表层海水二氧化碳分压测量通道设有试剂进样口与试剂出样口，海水自吸泵的出口连接到表层海水二氧化碳分压测量通道的试剂进样口，海水自吸泵的入口连接海水清洗模块，海水自吸泵从海水清洗模块泵入的试剂经过表层海水二氧化碳分压测量通道后排入海水废液模块；

所述气样进样子模块包括气体采样水泵，气体过滤器，气体自吸泵，气体清洗模块及气体废液模块：

海表大气二氧化碳分压测量通道设有气体进样口与气体排出口，气体过滤器设置于海表大气二氧化碳分压测量通道的气体进样口，气体采样气泵设置于海表大气二氧化碳分压测量通道的气体排出口，气体采样气泵工作时，气体将通过气体过滤器过滤后进入海表大气二氧化碳分压测量通道，然后经海表大气二氧化碳分压测量通道的气体排出口排出；

海表大气二氧化碳分压测量通道设有试剂进样口与试剂出样口，气体自吸泵的出口连接到海表大气二氧化碳分压测量通道的试剂进样口，气体自吸泵的入口连接气体清洗模块，气体自吸泵从气体清洗模块泵入的试剂经过海表大气二氧化碳分压测量通道后排入气体废液模块。

作为进一步的优选方案：

所述海水清洗模块及气体清洗模块分别包括：纯水袋，指示剂袋和多于一个的清洗液袋，多于一个的两通电磁阀分别安装于高纯水袋，指示剂袋，和多于一个的清洗液袋的出口处；

海水清洗模块的清洗液袋优选为3个，两通电磁阀优选为5个；

气体清洗模块的清洗液袋优选为3个，两通电磁阀优选为5个；

所述海水废液模块及气体废液模块为废液袋；

海水自吸泵与多个两通电磁阀配合使用，可以选择向表层海水二氧化碳分压测量通道的试剂进样口泵入高纯水、或指示剂、或任意一种清洗液，泵入的试剂经过表层海水二氧化碳分压测量通道后排出到废液袋；

气体自吸泵与多个两通电磁阀配合使用，可以选择向海表大气二氧化碳分压测量通道的试剂进样口泵入高纯水、或指示剂、或任意一种清洗液，泵入的试剂经过海表大气二氧化碳分压测量通道后排出到废液袋。

所述潜水水泵，海水过滤器，海水自吸泵，海水清洗模块和海水废液模块通过硅胶软管连接；

所述气体采样水泵，气体过滤器，气体自吸泵，气体清洗模块及气体废液模块；

所述硅胶软管的内径满足以下不等式：1.6毫米≤内径≤5毫米，并采用PTFE材料制作；

所述潜水水泵为微型直流潜水水泵，扬程≥0.6米；

所述气体自吸泵为微型直流气体采样泵，抽气速度≥3L/min，并且该采样泵可以抽取富含水汽的气体；

所述两通电磁阀的阀体材料为PTFE；

所述海水自吸泵及气体自吸泵为微型自吸泵，泵体材料为PTFE；

所述海水过滤器及气体过滤器为球型紫铜过滤器，由紫铜材料加工，其过滤孔径满足以下不等式：20微米≤过滤孔径≤3000微米。

要实现本发明的第二个目的，采用的技术方案如下：

一种海气二氧化碳测量方式，所述测量方式包括：

(701)在控制与数据采集模块的控制下，进样模块同步分别向表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道的试剂进样口泵入清洗液1，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(702)等待清洗液等待时间，再次同步分别泵入清洗液2，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(703)等待清洗液等待时间，再次同步分别泵入清洗液3，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(704)等待清洗液等待时间，再次同步分别泵入高纯水；

(705)等待高纯水等待时间，再次同步分别泵入指示剂，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(706)同步测量海表大气和表层海水的二氧化碳分压；

(707)计算海气二氧化碳通量。

作为进一步的优选方案，所述的清洗液等待时间满足以下不等式：30秒≤清洗液等待时间≤1分钟，高纯水等待时间满足以下不等式：3分钟≤高纯水等待时间≤5分钟。。

作为更进一步的优选方案，所述步骤(1002)的具体步骤为：

(901)控制与数据采集模块的控制下，微型直流潜水水泵和微型直流气体采样泵同时启动，将表层海水和海表大气同步分别抽入表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道；

(902)等待光源等待时间后，打开光源；

(903)等待光谱仪等待时间后，记录两台光谱仪的光谱值，利用事先得出的计算方法，计算海表大气和表层海水的二氧化碳分压值。

作为再进一步的优选方案，3分钟≤光源等待时间≤5分钟，光谱仪等待时间满足以下不等式：30秒≤光谱仪等待时间≤1分钟。

本发明实现了基于酸碱指示剂和光纤技术的CO2分压测量传感器技术，同步测量表层海水及海表大气中的CO₂分压，进而估算海气CO₂通量的装置。与现有技术相比，结构简单，稳定性好，功耗低，适合于锚定平台的、长时间序列自动观测。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细的描述。

如图所示，一种海气CO2通量测量装置，其包括控制与数据采集模块，附图中***虚线框内所示；CO2分压测量传感器，附图中红色环状虚线框内所示；进样模块，附图中蓝色虚线框内所示。

控制与数据采集模块主要用于光谱仪数据采集、辅助参数采集、测量仪-上位机之间的通讯，以及***供电控制。

CO2分压测量传感器，包括表层海水CO2分压测量通道(1)，海表大气CO2分压测量通道(2)，光源(3)，光谱仪1(4)，光谱仪2(5)，“Y”石英光纤(6)，普通石英光纤1(7)，和普通石英光纤2(8)。光源(3)通过“Y”石英光纤(6)与表层海水CO2分压测量通道(1)和海表大气CO2分压测量通道(2)的相应光源接口相连，光谱仪1(4)通过普通石英光纤1(7)与表层海水CO2分压测量通道(1)的光谱仪接口相连，光谱仪2(5)通过普通石英光纤2(8)与海表大气CO2分压测量通道(2)的光谱仪接口相连。

进样模块包括水样进样子模块和气样进样子模块两个子模块。

水样进样子模块包括微型直流潜水水泵(9)，球型紫铜过滤器1(10)，微型自吸泵1(11)，微型两通电磁阀1(12)，微型两通电磁阀2(13)，微型两通电磁阀3(14)，微型两通电磁阀4(15)，微型两通电磁阀5(16)，高纯水袋1(17)，指示剂袋1(18)，清洗液袋1(19)，清洗液袋2(20)，清洗液袋3(21)，废液袋1(22)，以及一些用于连接的硅胶软管。

球型紫铜过滤器1(10)安装于表层海水CO2分压测量通道(1)的海水进样口，微型直流潜水水泵(9)安装于表层海水CO2分压测量通道(1)的海水排出口，微型直流潜水水泵(9)工作时，海水将通过球型紫铜过滤器1(10)过滤后进入表层海水CO2分压测量通道(1)，然后经表层海水CO2分压测量通道(1)的海水排出口排出。

微型自吸泵1(11)的出口连接到表层海水CO2分压测量通道(1)的试剂进样口，微型自吸泵1(11)的入口连接高纯水袋1(17)，指示剂袋1(18)，清洗液袋1(19)，清洗液袋2(20)，和清洗液袋3(21)。微型两通电磁阀1(12)，2(13)，3(14)，4(15)，和5(16)分别安装于高纯水袋1(17)，指示剂袋1(18)，清洗液袋1(19)，2(20)，和3(21)的出口处，微型自吸泵1(11)与微型两通电磁阀1(12)，2(13)，3(14)，4(15)，5(16)配合使用，可以选择向表层海水CO2分压测量通道(1)的试剂进样口泵入高纯水、或指示剂、或清洗液1、或清洗液2，或清洗液3，泵入的试剂经过表层海水CO2分压测量通道(1)后，排入废液袋1(22)。

气样进样子模块包括微型直流气体采样泵(23)，球型紫铜过滤器2(24)，微型自吸泵2(25)，微型两通电磁阀6(26)，微型两通电磁阀7(27)，微型两通电磁阀8(28)，微型两通电磁阀9(29)，微型两通电磁阀10(30)，高纯水袋2(31)，指示剂袋2(32)，清洗液袋4(33)，清洗液袋5(34)，清洗液袋6(35)，废液袋2(36)，以及一些用于连接的硅胶软管。

球型紫铜过滤器2(24)安装于海表大气CO2分压测量通道(2)的大气进样口，微型直流气体采样泵(23)安装于海表大气CO2分压测量通道(2)的大气排出口，微型直流气体采样泵(23)工作时，海表大气将通过球型紫铜过滤器2(24)过滤后进入海表大气CO2分压测量通道(2)，然后经海表大气CO2分压测量通道(2)的大气排出口排出。

微型自吸泵2(25)的出口连接到海表大气CO2分压测量通道(2)的试剂进样口，微型自吸泵2(25)的入口连接高纯水袋2(31)，指示剂袋2(32)，清洗液袋4(33)，清洗液袋5(34)，和清洗液袋6(35)。微型两通电磁阀6(26)，7(27)，8(28)，9(29)，和10(30)分别安装于高纯水袋2(31)，指示剂袋2(32)，清洗液袋4(33)，5(34)，和6(35)的出口处，微型自吸泵2(25)与微型两通电磁阀6(26)，7(27)，8(28)，9(29)，10(30)配合使用，可以选择向海表大气CO2分压测量通道(2)的试剂进样口泵入高纯水、或指示剂、或清洗液1、或清洗液2，或清洗液3，泵入的试剂经过海表大气CO2分压测量通道(2)后，排入废液袋2(36)。

以一次测量为例，表明本发明的工作方式。

首先清洗CO2分压测量传感器，泵入指示剂。过程如下：控制与数据采集模块的控制下，微型自吸泵1(11)和微型自吸泵2(25)同步分别向表层海水CO2分压测量通道(1)和海表大气CO2分压测量通道(2)的试剂进样口泵入清洗液1，待试剂排出口，有溶液分别进入废液袋1(22)和废液袋2(36)时，停止微型自吸泵1(11)和微型自吸泵2(25)；等待30秒，再次启动微型自吸泵1(11)和微型自吸泵2(25)，同步分别泵入清洗液2，待试剂排出口，有溶液分别进入废液袋1(22)和废液袋2(36)时，停止；等待30秒，再次启动微型自吸泵1(11)和微型自吸泵2(25)，同步分别泵入清洗液3，待试剂排出口，有溶液分别进入废液袋1(22)和废液袋2(36)时，停止；等待30秒，再次启动微型自吸泵1(11)和微型自吸泵2(25)，同步分别泵入高纯水；等待3分钟，同步分别泵入指示剂，待试剂排出口，有溶液分别进入废液袋1(22)和废液袋2(36)时，停止。

然后同步测量海表大气和表层海水的CO2分压。过程如下：控制与数据采集模块的控制下，微型直流潜水水泵(9)和微型直流气体采样泵(23)同时启动，将表层海水和海表大气同步分别抽入表层海水CO2分压测量通道(1)和海表大气CO2分压测量通道(2)，等待3分钟后，打开光源(3)，等待30秒后，记录光谱仪1(4)，光谱仪2(5)的光谱值，利用事先得出的计算方法，计算海表大气和表层海水的CO2分压值，进而估算海气CO2通量，关闭微型直流潜水水泵(9)和微型直流气体采样泵(23)。

本实施例中，所有石英光纤为：纤芯直径：600微米，陶瓷插针，接头：SMA905；光源为溴钨灯，光谱范围300-1050nm，色温为3100K；微型光谱仪的波长范围：300nm～1100nm，光谱波长分辨率1nm；所有硅胶软管的内径1.6毫米，外径为3.2毫米，PTFE材料制作；所有两通电磁阀的阀体材料为PTFE；所有微型自吸泵泵体材料为PTFE；微型直流潜水水泵，扬程0.6米；微型直流气体采样泵抽气速度3L/min，可抽取富含水汽的气体；球型紫铜过滤器1过滤孔径200微米；球型紫铜过滤器2过滤孔径1000微米。

Claims (10)

1.一种海气二氧化碳通量测量装置，其特征在于，所述测量装置包括控制与数据采集模块，二氧化碳分压测量传感器，进样模块，进样模块在控制与数据采集模块的控制下，分别抽取水样和气样到二氧化碳分压测量传感器进行测量，得到海气二氧化碳通量。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：

所述二氧化碳分压测量传感器，包括表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道；

所述进样模块包括水样进样子模块和气样进样子模块两个子模块，水样进样子模块设置于表层海水二氧化碳分压测量通道，气样进样子模块设置于海表大气二氧化碳分压测量通道。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述二氧化碳分压测量传感器还包括光源和两个光谱仪，海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道分别设有光源接口和光谱仪接口，光源通过“Y”型光纤与表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道的相应光源接口相连，一台光谱仪通过一条普通光纤与表层海水二氧化碳分压测量通道的光谱仪接口相连，另一台光谱仪通过另一条普通光纤与海表大气二氧化碳分压测量通道的光谱仪接口相连。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述“Y”型光纤和普通光纤都为石英光纤。

5.根据权利要求2或3或4所述的测量装置，其特征在于：

所述水样进样子模块包括潜水水泵，海水过滤器，海水自吸泵，海水清洗模块及海水废液模块：

表层海水二氧化碳分压测量通道设有海水进样口与海水排出口，海水过滤器设置于表层海水二氧化碳分压测量通道的海水进样口，潜水水泵设置于表层海水二氧化碳分压测量通道的海水排出口，潜水水泵工作时，海水将通过海水过滤器过滤后进入表层海水二氧化碳分压测量通道，然后经表层海水二氧化碳分压测量通道的海水排出口排出；

表层海水二氧化碳分压测量通道设有试剂进样口与试剂出样口，海水自吸泵的出口连接到表层海水二氧化碳分压测量通道的试剂进样口，海水自吸泵的入口连接海水清洗模块，海水自吸泵从海水清洗模块泵入的试剂经过表层海水二氧化碳分压测量通道后排入海水废液模块；

所述气样进样子模块包括气体采样水泵，气体过滤器，气体自吸泵，气体清洗模块及气体废液模块：

海表大气二氧化碳分压测量通道设有气体进样口与气体排出口，气体过滤器设置于海表大气二氧化碳分压测量通道的气体进样口，气体采样气泵设置于海表大气二氧化碳分压测量通道的气体排出口，气体采样气泵工作时，气体将通过气体过滤器过滤后进入海表大气二氧化碳分压测量通道，然后经海表大气二氧化碳分压测量通道的气体排出口排出；

海表大气二氧化碳分压测量通道设有试剂进样口与试剂出样口，气体自吸泵的出口连接到海表大气二氧化碳分压测量通道的试剂进样口，气体自吸泵的入口连接气体清洗模块，气体自吸泵从气体清洗模块泵入的试剂经过海表大气二氧化碳分压测量通道后排入气体废液模块。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：

所述海水清洗模块及气体清洗模块分别包括：纯水袋，指示剂袋和多于一个的清洗液袋，多于一个的两通电磁阀分别安装于高纯水袋，指示剂袋，和多于一个的清洗液袋的出口处；

所述海水废液模块及气体废液模块为废液袋；

海水自吸泵与多个两通电磁阀配合使用，可以选择向表层海水二氧化碳分压测量通道的试剂进样口泵入高纯水、或指示剂、或任意一种清洗液，泵入的试剂经过表层海水二氧化碳分压测量通道后排出到废液袋；

气体自吸泵与多个两通电磁阀配合使用，可以选择向海表大气二氧化碳分压测量通道的试剂进样口泵入高纯水、或指示剂、或任意一种清洗液，泵入的试剂经过海表大气二氧化碳分压测量通道后排出到废液袋。

7.一种海气二氧化碳测量方式，采用权利要求1～6任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量方式包括：

(701)在控制与数据采集模块的控制下，进样模块同步分别向表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道的试剂进样口泵入清洗液1，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(702)等待清洗液等待时间，再次同步分别泵入清洗液2，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(703)等待清洗液等待时间，再次同步分别泵入清洗液3，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(704)等待清洗液等待时间，再次同步分别泵入高纯水；

(705)等待高纯水等待时间，再次同步分别泵入指示剂，待试剂排出口有溶液排出时，停止泵入；

(706)同步测量海表大气和表层海水的二氧化碳分压；

(707)计算海气二氧化碳通量。

8.根据权利要求7所述的测量方式，其特征在于，所述的清洗液等待时间满足以下不等式：30秒≤清洗液等待时间≤1分钟，高纯水等待时间满足以下不等式：3分钟≤高纯水等待时间≤5分钟。

9.根据权利要求8所述的测量方式，其特征在于，所述步骤(706)的具体步骤为：

(901)控制与数据采集模块的控制下，微型直流潜水水泵和微型直流气体采样泵同时启动，将表层海水和海表大气同步分别抽入表层海水二氧化碳分压测量通道和海表大气二氧化碳分压测量通道；

(902)等待光源等待时间后，打开光源；

(903)等待光谱仪等待时间后，记录两台光谱仪的光谱值，计算海表大气和表层海水的二氧化碳分压值。

10.根据权利要求9所述的测量方式，其特征在于，所述光源等待时间满足以下不等式：3分钟≤光源等待时间≤5分钟，光谱仪等待时间满足以下不等式：30秒≤光谱仪等待时间≤1分钟。