分析了国内外主要的温室气体通量测量方法，包括针对地球生态系统通量的测量方法和针对人为排放通量的测量方法。梳理了地基原位通量测量网络、地基和星载被动遥感技术和以激光雷达为代表的主动遥感技术的研究现状与进展，分析了当前测量技术对人为碳排放的探测能力。结合国内外发展趋势，展望了为满足全球和区域人为碳排放监测的需求，需要同化原位探测与主动遥感探测数据、通过科学的卫星组网提高时空分辨率并建立不同尺度的模型。

涡度相关系统是测量水、热和痕量气体通量最直接和最可靠的仪器。基于可调谐半导体激光吸收光谱原理，设计了一种用于测量大气边界层痕量气体通量的新型开路式气体分析仪。通过选择不同的吸收线，可以测量不同痕量气体通量。以4990 cm-1二氧化碳吸收线为例，实验表明，该气体分析仪的采样频率可以达到10 Hz以上，与基于非分散红外原理的涡度相关系统气体分析仪Li-7500对比，测量精度相当，可以达到5×10-7。该分析仪的频率和精度满足构建涡度相关系统的仪器要求，可以用于边界层痕量气体通量的测量。

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)具有高选择性， 高灵敏度等特性， 非常适合监测农田痕量气体交换过程。 采用开放式光程的可调半导体激光吸收光谱和非分散红外光谱技术， 在封丘农田进行了一个月监测试验。 选择CO2作为目标气体， 用两种不同光谱技术选择不同的通量计算方法， 分别获取农田排放通量。 根据实验条件， 提出了TDLAS的通量印痕模型， 对比分析了两种技术的空间代表性特性， 同时分析了数据误差来源和不同外界因素对通量测量的影响特性。 结果发现在相同的气象条件下， 仪器架设高度越高， 光学路径越长， 开放光路的TDLAS通量贡献区就越大。 这些结果对通量监测中仪器安装有很好的指导意义。