根據國家海洋局生態環境保護司《海洋環境監測與能力升級改造》項目工作計劃，在國家海洋環境預報中心領導的大力支持下，2017年9月8-20日，國家海洋局海洋災害預報技術研究重點實驗室在我國南海南沙新建了一套的南沙海洋大氣溫室氣體監測系統并開展試運行，相關工作得到了在國家海洋局南海分局及國家海洋局海口海洋環境監測中心站的鼎力協助。

該系統位于南沙群島，其建設標準參考世界氣象組織全球大氣監測網（WMO/GAW）相應觀測規范，同時，充分考慮到海洋大氣高濕度高鹽度等特征，采用目前國際上最先進的離軸積分腔輸出光譜法，可實現大氣中二氧化碳和甲烷濃度高精度連續觀測。

南沙群島位于我國海域的最南端，南沙群島及毗鄰海域是中國唯一位于珊瑚礁核心分布區的海域，是我國最大的熱帶漁場。特殊的氣候、地理和生態環境條件使得南海群島及周邊海域成為海洋碳循環和海洋酸化的敏感區域。

本次南沙海洋大氣溫室氣體監測系統建設工作由重點實驗室派出夏冬冬副主任和溫室氣體監測項目負責人呂洪剛高級工程師負責系統選址、安裝、調試工作,由國家海洋局南海分局海洋預報減災處羅一丹處長負責任務的組織和協調工作，。南沙海洋大氣溫室氣體監測系統的建成可彌補中國南海南部海域上空大氣溫室氣體濃度高精度連續監測的空白，對開展南海海域海洋碳循環、海洋酸化和氣候變化等領域的科學研究都具有重要意義。

到目前為止，國家海洋局已建成南沙、西沙、北礵和嵊山四個海洋大氣溫室氣體監測系統，初步形成從南海南部至東海海洋上空溫室氣體的監測網，積累了大量海洋大氣溫室氣體高精度連續監測的工作經驗和技術儲備，為未來建成全國海洋大氣溫室氣體立體監測網打下堅實基礎。

目前, 我國CO2年排放總量已位居世界第1, CH4和N2O排放總量也已位居前列。《京都議定書》以法規形式付諸實施無疑將對我國的政治、經濟和外交產生重大影響。因此，長期、定點、準確地監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。

PCC第五次報告中指出，工業革命以來，由于化石燃料使用等人為活動，導致大氣CO2平均濃度從1750年的278×10-6ppm上升至2013年的395.33×10-6ppm，增加了40%。2015年4月，全球大氣中CO2平均濃度達到401.24ppm，已達40萬年來的最高值。大氣中CO2為首的溫室氣體濃度不斷升高導致全球不斷升溫，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。中國作為負責任的大國，有義務在應對氣候變化工作中起到更重要的作用。溫室氣體的監測可以為中國應對氣候變化工作提供基礎的數據支持，為中國在國際氣候變化談判中處于有利位置提供保障。

全球大氣二氧化碳濃度的不斷升高，直接導致海水中二氧化碳濃度迅速增加，引發了海洋酸化等一系列海洋生態問題和災害。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。長期連續監測海洋表大氣中CO2濃度的變化對量化海洋吸收的CO2能力，理解海洋碳循環和整個地球系統相互作用和反饋的關鍵，而且對評估未來大氣CO2的濃度乃至全球氣候變化都有著重要意義。