在大气科学与温室气体研究领域，氡气（Rn-222） 是一项重要的观测指标。香港天文台自 2026 年起，将京士柏气象站监测的室外氡气活度浓度数据，定期提交予世界气象组织辖下的全球大气观测计划，供全球气象机构及学者使用。

氡气是一种无色、无味、无臭的放射性气体，主要由泥土、岩石以至建筑材料中的天然放射性物质铀-238衰变过程而产生，从地面散发至大气中。氡气在衰变过程中会放出阿尔法粒子，计算氡气的活度浓度是靠测量它衰变时放出的粒子数量。京士柏气象站的室外氡气监测仪器采用了主动式采样设计，仪器的采样部件会以预设的空气流速进行连续取样，将室外空气吸入至闪烁计数室内。在进入闪烁计数室前，空气会先通过滤纸，过滤掉空气中原有的氡子体（氡的衰变产物）微粒，以确保结果可以准确地反映出空气中氡气的活度浓度。

闪烁计数室的内壁涂有一层银激活硫化锌晶体（ZnS:Ag）。氡气在闪烁计数室内衰变并释放出高能的阿尔法粒子后，阿尔法粒子会撞击晶体，令其释放出蓝色的可见光子。由于这些光讯号相当微弱，系统需利用光电倍增管将捕捉到的光子转化为电子讯号并逐级放大，形成可供记录与统计的电流脉冲，最后便可以根据电流脉冲数据和仪器的探测效率，计算出空气样本中氡气的活度浓度。这种监测方式的优点在于银激活硫化锌晶体对阿尔法粒子具有选择性，较不易受到宇宙射线等背景辐射干扰，有助于维持数据的一致性。

为确保观测数据的可靠性，相关设备会定期以国际认可的计量标准（如美国国家标准技术研究所 (NIST) 可溯源之标准源）进行校准。除了仪器校准，技术人员大约每隔两周还会利用高纯度的氮气为设备进行冲洗。这程序能排除闪烁计数室内残留的衰变物质，重置仪器的背景值并去除水气。定期维护可确保测量的准确度。

监测所得的氡气数据在气象研究中具有多重科学价值。氡气从土壤及岩石中释出到大气后，会随空气的流动向高处扩散并被稀释。因此，地面附近的氡气浓度变化与大气边界层（最接近地面的一层大气）的厚度及稳定度密切相关。当大气处于稳定状态时，垂直方向的空气流动受阻，常会形成逆温层（即气温随高度增加而上升）。此时，逆温层就像一个复盖在城市上空的「盖子」，将地面释出的氡气阻隔在较浅的大气边界层内。由于稀释空间受限，氡气浓度会随之上升。透过监测氡气在昼夜间的浓度差异，科学家能更精确地了解大气层的混合过程。例如，晚间大气稳定时浓度上升，而日间对流旺盛时浓度下降。这种「天然指标」对于改进大气物理模型、气候演变研究都具有重要意义。

此外，在大气科学研究中，氡气被视为极佳的「天然追踪剂」，是解读温室气体数据的重要工具。这主要基于氡气独特的物理特性：源区单一性（几乎完全由陆地表面释放）以及半衰期短（约 3.8 天）。这两大特性使氡气成为识别气团移动路径、区分陆源与海源贡献的关键指标。

在实际应用中，科学家主要透过以下方法来识别温室气体的排放源头：

若观测站同时测得高浓度的温室气体与高浓度的氡气，这表示该气团在过去几天曾滞留或经过陆地，在沿途累积了当地排放的温室气体与地表释出的氡气。据此可推断该温室气体的增加很可能来自邻近区域的城市或工业区等陆地排放源。

反之，若温室气体浓度增加，但氡气活度却处于极低水平，这便反映该气团源头可能来自远洋背景。由于海洋几乎不释放氡气，且气团在漫长的海上传输过程中，原本携带的大部分氡气早已因 3.8 天的短半衰期而衰变为其它元素，故此极低的氡气水平反映该气团内增加的温室气体并非来自本地陆地，而是源于远距离的跨洋长途传输，或是附近海洋上存在排放源头。

天文台会将经过处理后的室外氡气数据，定期提交至世界温室气体数据中心。该中心位于日本，是全球大气观测计划辖下的机构，负责收集全球各地的温室气体及相关追踪剂数据。透过这种数据共享，科学家能结合不同地点的观测结果，分析气团来源与移动路径，构建更完整的全球大气传输模型。