二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）是辐射强迫最大的两种温室气体。我国在东部城市和背景站开展了较长时间的温室气体监测，但是柱浓度监测主要在东部发达城市周边开展。东部城市人为排放大，而且下垫面不均一，而西部地区人为排放量较少，特别是沙漠地区下垫面均一，非常是适合进行卫星载荷的验证和天基-地基对比研究。本研究使用便携式EM27/SUN型傅里叶红外光谱仪和Picarro G2301型温室气体分析仪在敦煌沙漠地区开展了短期的监测实验，反演出沙漠地区CO2和CH4柱浓度数据，分析研究沙漠地区柱浓度和近地面浓度的现状和差异，并且和卫星数据进行对比分析。本研究中CO2柱浓度（XCO2）和CH4柱浓度（XCH4）分别为413.00 ± 1.09 ppm和1876 ± 6 ppb，比对应的CO2和CH4近地面浓度低0.90 ppm和72 ppb。XCO2日内变化主要呈现正弦分布，而XCH4主要呈现单峰分布。将XCO2和XCH4地面观测卫星与GOSAT、GOSAT-2、OCO-2、OCO-3、Sentinel-5P等国际卫星的监测数据进行比较。XCO2与EM27/SUN观测值的差异为0.26%，XCH4与EM27/SUN观测值的差异为−0.38%，表明中国沙漠地区不同卫星与地面观测值具有良好的一致性。XCO2小时数据与近地面CO2浓度较为接近，但XCH4与CH4之间存在较大的差距，这可能是由于上层大气存在CH4的额外的化学去除过程。CO2和CH4浓度在1 ~ 2 m s^‒1时浓度最大，且随风速的增加而减小。虽然XCO2和XCH4是柱浓度，在经地面风速为1 ~ 2 m s^‒1时XCO2浓度最大，而XCH4浓度在风速< 5 m s^‒1时则随风速增大逐渐增大。
 

沙漠；温室气体；柱浓度；卫星对比；时间变化