在大氣科學與溫室氣體研究領域，氡氣（Rn-222） 是一項重要的觀測指標。香港天文台自 2026 年起，將京士柏氣象站監測的室外氡氣活度濃度數據，定期提交予世界氣象組織轄下的全球大氣觀測計劃，供全球氣象機構及學者使用。

氡氣是一種無色、無味、無臭的放射性氣體，主要由泥土、岩石以至建築材料中的天然放射性物質鈾-238衰變過程而產生，從地面散發至大氣中。氡氣在衰變過程中會放出阿爾法粒子，計算氡氣的活度濃度是靠測量它衰變時放出的粒子數量。京士柏氣象站的室外氡氣監測儀器採用了主動式採樣設計，儀器的採樣部件會以預設的空氣流速進行連續取樣，將室外空氣吸入至閃爍計數室內。在進入閃爍計數室前，空氣會先通過濾紙，過濾掉空氣中原有的氡子體（氡的衰變產物）微粒，以確保結果可以準確地反映出空氣中氡氣的活度濃度。

閃爍計數室的內壁塗有一層銀激活硫化鋅晶體（ZnS:Ag）。氡氣在閃爍計數室內衰變並釋放出高能的阿爾法粒子後，阿爾法粒子會撞擊晶體，令其釋放出藍色的可見光子。由於這些光訊號相當微弱，系統需利用光電倍增管將捕捉到的光子轉化為電子訊號並逐級放大，形成可供記錄與統計的電流脈衝，最後便可以根據電流脈衝數據和儀器的探測效率，計算出空氣樣本中氡氣的活度濃度。這種監測方式的優點在於銀激活硫化鋅晶體對阿爾法粒子具有選擇性，較不易受到宇宙射線等背景輻射干擾，有助於維持數據的一致性。

為確保觀測數據的可靠性，相關設備會定期以國際認可的計量標準（如美國國家標準技術研究所 (NIST) 可溯源之標準源）進行校準。除了儀器校準，技術人員大約每隔兩週還會利用高純度的氮氣為設備進行沖洗。這程序能排除閃爍計數室內殘留的衰變物質，重置儀器的背景值並去除水氣。定期維護可確保測量的準確度。

監測所得的氡氣數據在氣象研究中具有多重科學價值。氡氣從土壤及岩石中釋出到大氣後，會隨空氣的流動向高處擴散並被稀釋。因此，地面附近的氡氣濃度變化與大氣邊界層（最接近地面的一層大氣）的厚度及穩定度密切相關。當大氣處於穩定狀態時，垂直方向的空氣流動受阻，常會形成逆溫層（即氣溫隨高度增加而上升）。此時，逆溫層就像一個覆蓋在城市上空的「蓋子」，將地面釋出的氡氣阻隔在較淺的大氣邊界層內。由於稀釋空間受限，氡氣濃度會隨之上升。透過監測氡氣在晝夜間的濃度差異，科學家能更精確地了解大氣層的混合過程。例如，晚間大氣穩定時濃度上升，而日間對流旺盛時濃度下降。這種「天然指標」對於改進大氣物理模型、氣候演變研究都具有重要意義。

此外，在大氣科學研究中，氡氣被視為極佳的「天然追蹤劑」，是解讀溫室氣體數據的重要工具。這主要基於氡氣獨特的物理特性：源區單一性（幾乎完全由陸地表面釋放）以及半衰期短（約 3.8 天）。這兩大特性使氡氣成為識別氣團移動路徑、區分陸源與海源貢獻的關鍵指標。

在實際應用中，科學家主要透過以下方法來識別溫室氣體的排放源頭：

若觀測站同時測得高濃度的溫室氣體與高濃度的氡氣，這表示該氣團在過去幾天曾滯留或經過陸地，在沿途累積了當地排放的溫室氣體與地表釋出的氡氣。據此可推斷該溫室氣體的增加很可能來自鄰近區域的城市或工業區等陸地排放源。

反之，若溫室氣體濃度增加，但氡氣活度卻處於極低水平，這便反映該氣團源頭可能來自遠洋背景。由於海洋幾乎不釋放氡氣，且氣團在漫長的海上傳輸過程中，原本攜帶的大部分氡氣早已因 3.8 天的短半衰期而衰變為其它元素，故此極低的氡氣水平反映該氣團內增加的溫室氣體並非來自本地陸地，而是源於遠距離的跨洋長途傳輸，或是附近海洋上存在排放源頭。

天文台會將經過處理後的室外氡氣數據，定期提交至世界溫室氣體數據中心。該中心位於日本，是全球大氣觀測計劃轄下的機構，負責收集全球各地的溫室氣體及相關追蹤劑數據。透過這種數據共享，科學家能結合不同地點的觀測結果，分析氣團來源與移動路徑，構建更完整的全球大氣傳輸模型。