编者按：看寒来暑往云卷云舒，思古往今来气候变迁，中科院之声与中国科学院大气物理研究所联合开设“大气悟理”，为大家介绍大气里发生的有趣故事，介绍一些与天气、气候和环境相关的知识。

导读：在广告中我们可能都听过这么一句：小身材有大能量。在进行大气边界层CO₂探测的时候，也有这么一个”小个子”，它小小的身躯有大大的作用。它是谁呢？

在郊区，总有那么几个“神秘“的地方——在这里，你看不到高楼和人群，只有几个大大的烟囱，在不停向外”吞云吐雾“。有的时候，他们直直冲向天空，而有的时候，即使没有风，他们也会半路拐个弯，近水平地飘向未知的远方。

唐贵谦 摄

这个具备让废气“改道”能力的，就是大气边界层（PBL）的逆温顶盖了。可千万别被名字误导了，大气边界层可不是离地球最远的大气层，而是指大气最底层，靠近地球表面、受地面摩擦阻力影响的大气层区域。由于接近地球表面，各种粗糙元（如房屋、树木）都会使大气流动受阻，这种摩擦带来的阻力会随高度逐渐减小，到某一位置后便可忽略，而这一高度就是大气边界层厚度了，它会随着地面特点变化，一般为1-2km高。

（图片来自网络）

而作为与我们生活最息息相关的大气层，大气边界层是地气相互作用、大气污染过程的重要界面。大气边界层结构决定了大气传输、扩散，直接影响近地面大气成分的时空分布。不仅是污染物，这一层中温室气体——如CO₂的变化，也受到了巨大的关注。

由于与地表“热切“地进行热量、动量、水汽和其他物质的交换，这一层中的大气十分好动，不仅尺度小，运动还完全随机。就像河水流速太快会呈现出一个个小漩涡，流场中大气也是完全没有章法（上图中各式各样的烟囱排烟就是），被称为大气湍流。在这样复杂的条件下，要想探测CO₂的垂直分布，可不是个容易事儿。

大气湍流示意（图片来源：NORTEK）

2016年，我国发射了TANSAT（碳卫星），跻身拥有嗅碳卫星国家的前三名，可以说一件让人挺起胸脯的自豪事。它就像孙悟空的火眼金睛，可以监控大气中不同高度上CO₂的一举一动。