在全球气候变化研究中，温室气体柱浓度与垂直廓线的长期观测是评估排放清单和碳汇能力的重要依据。傅里叶红外光谱技术利用太阳作为光源，测量大气对太阳辐射的吸收光谱，通过辐射传输模型反演CO₂、CH₄、N₂O及CO等气体的柱平均干空气摩尔分数（XCO₂、XCH₄等）。相较于原位点式采样，光谱遥感方法可获得数公里范围内的大气柱平均浓度，空间代表性更好，且不受地面采样点分布的限制。地基FTIR观测网络（如TCCON）已作为卫星遥感验证的基准站，为GOSAT、OCO-2/3及我国碳卫星提供定标数据。

在城市温室气体排放监测中，便携式FTIR光谱辐射计可布设在城区上风向、工业区周边及下风向，通过差分吸收光谱法计算区域排放通量。相较于走航车原位监测，FTIR无需与污染气团接触即可远程测量，尤其适用于难以靠近的高架源（烟囱）及危险化学品泄漏区域的排放监测。北京和光瑞远科技有限公司 HG-SR2000 傅里叶红外光谱辐射计，依托自身光谱分辨与宽波段采集特性，可反演多项大气组分参数，可供科研院所、环境监测单位开展温室气体地基遥感相关试验研究。

对于工业园区VOCs无组织排放的快速筛查，扫描式FTIR系统可沿厂界进行水平或垂直扫描，获取污染羽流中苯、甲苯、乙烯等VOCs的空间分布特征，锁定重点排放区域及泄漏源。相较于气相色谱-质谱法需现场采样后实验室分析，FTIR可提供实时、连续的监测数据，在突发环境应急事件中具有优势。

对于固定污染源的排放监测，传统方法需在烟道上开孔安装在线监测设备（CEMS），存在施工风险且无法移动。傅里叶红外光谱技术可采用被动遥测模式，以天空或低温黑体为背景，接收烟羽发射或吸收的红外辐射，在安全距离外反演烟气中SO₂、NOx、HCl、HF及CO等污染物的浓度。该方法无需与烟气接触，可在不停产的情况下完成临时抽测，尤其适用于监督性监测及应急排查。通过结合烟羽扩散模型与气象数据，还可估算排放速率及通量，辅助判断污染源对下风向环境空气质量的贡献。

在突发环境事故的应急监测中（如化工厂火灾、危险品泄漏、槽罐车翻车），FTIR光谱辐射计可在上风方向安全距离处架设，实时监测下风向有毒有害气体的种类、浓度及扩散趋势，为现场指挥部的疏散范围划定、防护措施选择及事故处置决策提供实时数据支撑。相较于电化学传感器需近距离接触、易受干扰及中毒等局限，FTIR遥测方法具有响应速度快（秒级）、多组分同时检测、远距离非接触等突出优势。北京和光瑞远科技有限公司的HG-SR2000傅里叶红外光谱辐射计采用便携式设计，可现场快速部署，同时其配套的反演算法可输出多种气体的浓度一时间曲线，方便用户操作使用。

对于垃圾填埋场及污水处理厂的恶臭气体监测，FTIR可遥测厂界空气中的氨、硫化氢及挥发性有机物，辅助识别主要恶臭源及排放时段，为扰民投诉处理和治理设施效果评估提供客观数据。

傅里叶红外光谱技术在高空大气研究中具有重要地位。地基或球载FTIR可测量太阳吸收光谱，通过估计法反演臭氧、水汽及痕量气体从地面到平流层的垂直廓线。这些廓线数据可用于验证卫星遥感产品的垂直分辨率、校准化学传输模型以及研究平流层-对流层交换过程。在极地大气研究中，FTIR可长期监测臭氧层的恢复趋势及卤代烃的削减效果，为《蒙特利尔议定书》的执行效果评估提供独立的数据支撑。

在大气成分卫星产品的真实性检验中，地基FTIR是主要参考技术。卫星过境时，地基FTIR同步观测大气柱浓度，通过与卫星反演结果的比对，评估卫星载荷的定标精度及反演算法的系统偏差。我国高分五号卫星搭载的大气环境红外高光谱分辨率探测仪（AIUS）也采用类似原理，地基FTIR对于其产品精度的验证发挥了重要作用。

未来，随着小型化、低成本FTIR技术的发展，无人机载或系留气球载FTIR有可能实现对边界层大气成分的高分辨率垂直分布观测，为区域污染成因解析和排放清单优化提供数据基础。