根据国家海洋局生态环境保护司《海洋环境监测与能力升级改造》项目工作计划，在国家海洋环境预报中心领导的大力支持下，2017年9月8-20日，国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室在我国南海南沙新建了一套的南沙海洋大气温室气体监测系统并开展试运行，相关工作得到了在国家海洋局南海分局及国家海洋局海口海洋环境监测中心站的鼎力协助。
该系统位于南沙群岛，其建设标准参考世界气象组织全球大气监测网(WMO/GAW)相应观测规范，同时，充分考虑到海洋大气高湿度高盐度等特征，采用目前国际上最先进的离轴积分腔输出光谱法，可实现大气中二氧化碳和甲烷浓度高精度连续观测。
南沙群岛位于我国海域的最南端，南沙群岛及毗邻海域是中国唯一位于珊瑚礁核心分布区的海域，是我国最大的热带渔场。特殊的气候、地理和生态环境条件使得南海群岛及周边海域成为海洋碳循环和海洋酸化的敏感区域。
本次南沙海洋大气温室气体监测系统建设工作由重点实验室派出夏冬冬副主任和温室气体监测项目负责人吕洪刚高级工程师负责系统选址、安装、调试工作,由国家海洋局南海分局海洋预报减灾处罗一丹处长负责任务的组织和协调工作，。南沙海洋大气温室气体监测系统的建成可弥补中国南海南部海域上空大气温室气体浓度高精度连续监测的空白，对开展南海海域海洋碳循环、海洋酸化和气候变化等领域的科学研究都具有重要意义。
到目前为止，国家海洋局已建成南沙、西沙、北礵和嵊山四个海洋大气温室气体监测系统，初步形成从南海南部至东海海洋上空温室气体的监测网，积累了大量海洋大气温室气体高精度连续监测的工作经验和技术储备，为未来建成全国海洋大气温室气体立体监测网打下坚实基础。
目前, 我国CO2年排放总量已位居世界第1, CH4和N2O排放总量也已位居前列。《京都议定书》以法规形式付诸实施无疑将对我国的政治、经济和外交产生重大影响。因此，长期、定点、准确地监测限排温室气体本底变化, 研究其源、汇和输送规律及其影响, 是当今全球变化研究、社会发展和环境外交政策所关注的焦点问题。
PCC第五次报告中指出，工业革命以来，由于化石燃料使用等人为活动，导致大气CO2平均浓度从1750年的278×10-6ppm上升至2013年的395.33×10-6ppm，增加了40%。2015年4月，全球大气中CO2平均浓度达到401.24ppm，已达40万年来的最高值。大气中CO2为首的温室气体浓度不断升高导致全球不断升温，已对地球生态系统、人类生存环境和社会经济可持续发展构成严重威胁。中国作为负责任的大国，有义务在应对气候变化工作中起到更重要的作用。温室气体的监测可以为中国应对气候变化工作提供基础的数据支持，为中国在国际气候变化谈判中处于有利位置提供保障。
全球大气二氧化碳浓度的不断升高，直接导致海水中二氧化碳浓度迅速增加，引发了海洋酸化等一系列海洋生态问题和灾害。海洋在吸收大气CO2和调节气候变化方面起着重要作用，同时本身又受到大气CO2浓度不断增加的影响。长期连续监测海洋表大气中CO2浓度的变化对量化海洋吸收的CO2能力，理解海洋碳循环和整个地球系统相互作用和反馈的关键，而且对评估未来大气CO2的浓度乃至全球气候变化都有着重要意义。
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