海平面上升，風暴潮加劇，極端天氣增多，海洋生物面臨生存危機，這些海洋災害的背後，都有一隻無形的手——溫室氣體排放。在吸收、調節溫室氣體（以CO2為主）的過程中，海洋發揮著最重要的作用，也遭受到最嚴重的影響。因此，長期、定點、準確地監測海洋範圍內溫室氣體的變化，研究其來源、匯集和輸送規律及其影響，對於海洋防災減災，生態環保，應對全球，保障社會經濟可持續發展具有重要意義。
中國是溫室氣體排放大國，並已做出了鄭重的減排承諾。相對來說，中國在溫室氣體監測方面起步較晚，海洋溫室氣體監測長期處於空白，國家海洋局海洋生態環境保護司高度重視海洋大氣溫室氣體監測工作，於2013年根據國家海洋環境保護工作方案向國家海洋環境預報中心下達海洋大氣溫室氣體監測工作任務，在國家海洋局南海分局、國家海洋局東海分局，國家海洋局三沙海洋環境監測中心站、國家海洋局寧德海洋環境監測中心站和國家海洋局寧波海洋環境監測中心站的協助下，隨著福建北礵、浙江嵊山、西沙和南沙分別建立海洋大氣溫室氣體監測站並投入業務化運行，中國海洋溫室氣體業務化監測與研究已有了一個良好的開端。
監測溫室氣體 應對海洋災害
有資料顯示，由於人類活動，大氣CO2平均濃度從1750年到2013年增加了40％，2015年達到40萬年來的最高值。CO2是溫室氣體的組要成份，其濃度不斷升高已對地球生態系統、人類生存環境和社會經濟可持續發展構成嚴重威脅。
海洋是全球碳循環中重要的組成部分，是地球上最大的碳庫，人類活動產生的大約1／3的CO2儲存在海洋中，海水儲藏了38萬億噸碳，是大氣圈的50倍、陸地生態系統的19倍。海洋對全球氣候變化具有關鍵性的調控作用。
海洋在吸收大氣CO2和調節氣候變化方面起著重要作用，同時本身又受到大氣CO2濃度不斷增加的影響。全球大氣二氧化碳濃度的不斷升高，海水中二氧化碳迅速增加，導致海水酸化，威脅到眾多海洋生物的生存。CO2濃度增加導致全球變暖則會增多颱風等海洋災害。因此，海表二氧化碳濃度的連續監測可以為應對氣候變化提供基礎數據支持，將為海洋災害預警報、海洋生態環境保護提供重要的支撐。
建立四處監測站 覆蓋東海南海
國際上對溫室氣體的監測起步較早，已經有比較成熟的體系和技術。
如美國夏威夷Mauna Loa監測站，從1957 年即開始進行監測記錄，是目前全世界公認的數據最威性的監測站。目前，主要發達國家已在全球不同經緯度地區建立了監測站並逐漸形成監測網。
中國於上世紀80年代開始了溫室氣體監測方面的工作，現有青海瓦裡關全球大氣本底站、北京上甸子、浙江臨安和黑龍江龍鳳山3 個區域大氣本底站正式加入世界氣象組織全球大氣監測網。近年來，環保部也在一些重點區域建立了溫室氣體監測站。這些監測均集中於陸地，而海洋在溫室氣體的監測方面卻長期處於空白。
國家海洋環境預報中心「國家海洋局海洋災害預報技術研究重點實驗室」（碳化學實驗室）是國內最早系統開展海洋碳循環監測和研究的機構之一，並率先在國內開展海洋大氣溫室氣體連續監測工作，積累了大量的工作經驗。
2013年起，「國家海洋局海洋災害預報技術研究重點實驗室」在國內率先開展海洋大氣溫室氣體監測工作，分別在浙江嵊山島、福建北礵島、西沙永興島和南沙分別建立了大氣溫室氣體監測站。其中，西沙永興島位於南海腹地，不但擁有南海海域代表性熱帶季風氣侯特徵，而且遠離大陸，具有南海西北部海洋大氣溫室氣體本底值的代表性。
北礵島位於福建霞浦縣東南部，屬於亞熱帶溼潤季風氣候，其周邊大氣具有東海海洋大氣溫室氣體本底值的代表性。
嵊山島位於浙江沿海，屬於典型的北亞熱帶海洋季風區，其周邊大氣具有長江口海洋大氣溫室氣體本底值的代表性。
南沙海洋大氣溫室氣體站位於永暑島，屬熱帶海洋性季風氣候，其周邊大氣具有南海中南部海洋大氣溫室氣體本底值的代表性。
這4處選址分處中國東海、南海，可為這一廣大海域的溫室氣體監測提供具有代表性的數據。
填補國內空白 數據實時傳輸
經過近年來的業務運行，重點實驗室和監測站積累了經驗，建立了海洋大氣溫室氣體本底濃度篩分方法，初步研究了季風和氣團長距離輸送對溫室氣體濃度變化特徵的影響，初步研究了溫室氣體濃度對海洋碳源匯的影響。
重點實驗室（高級工程師）呂洪剛介紹，目前監測站主要採用高頻雷射溫室氣體分析儀對二氧化碳、甲烷和水汽等進行數據採樣，並實現了數據的實時傳輸。4個站的採樣數據每小時一次回至預報中心網絡部伺服器。預報中心收到監測數據後，對各項數據進行分析，從而發現對應區域大氣二氧化碳和甲烷日變化分布和季節變化分布的特徵。以北礵站為例，北礵站CO2濃度總體呈現冬春季高、夏季低的趨勢。冬季濃度值變化幅度最大，秋季濃度值變化幅度最小。北礵站甲烷濃度總體呈現夏季最低，春季和秋季濃度值變化幅度較小的特徵。
呂洪剛告訴記者，監測站提供了長期、穩定、精確的中國海溫室氣體濃度本底值，填補了中國海洋表層大氣溫室氣體濃度高精度連續監測的空白，長期連續觀測海洋表層大氣中CO2濃度的變化對量化海洋吸收CO2能力，評估溫室氣體濃度，應對全球氣候變化有著重要意義。
未來覆蓋近海 參與南極監測
2015年6月，我國政府向聯合國氣候變化框架公約秘書處提交了應對氣候變化國家自主貢獻文件——《強化應對氣候變化——中國國家自主貢獻》，提出了未來二氧化碳減排目標。
2015年底巴黎氣候變化大會通過了具有裡程碑意義的《巴黎協定》，要在本世紀下半葉達到人為產生的溫室氣體源匯平衡溫度控制目標，氣溫升高控制在2℃之內，並力爭達到1．5攝氏度。
呂洪剛嚴肅地說，長期、定點、準確地觀測限排溫室氣體本底變化，研究其源、匯和輸送規律及其影響，是當今全球變化研究、社會發展和環境外交政策所關注的焦點問題。海表大氣溫室氣體濃度的連續觀測結果，可以為中國應對氣候變化提供基礎的數據支持，為中國在國際氣候變化談判中處於有利位置提供保障。
根據海洋災害預報重點實驗室規劃，未來3年～5年內，重點實驗室將依託國家海洋局綜合觀測站建設工作，再建立一批海洋大氣溫室氣體監測站（海島站），形成覆蓋中國近海的海洋大氣溫室氣體監測網，實時監控中國近海海表上空大氣中溫室氣體濃度的變化，分析影響中國近海海表上空大氣中溫室氣體濃度的汙染源，計算和預測中國近海的固碳能力。同時，計劃在選擇若干個重點海洋生態保護區和濱海溼地建立碳通量綜合觀測站，開展碳通量和相關參數的業務化連續觀測工作，分析和評估海洋生態保護區和濱海溼地碳通量的變化規律、影響因子、主要汙染來源和固碳能力，為國家海洋局和地方政府涉海部門在海洋生態保護區和濱海溼地建設和保護等領域的政策制定等方面提供技術支持。還將積極參與南極溫室氣體監測站的建設工作，為極地環境監測預報科研和業務化工作提供支持。