差分吸收光谱技术在气溶胶监测领域的应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2卷第2期大气与环境光学学报Vo1．2No．22007年3月JOURNALOFATMOSPHERICANDENVIRONMENTALOPTICSMar．2007差分吸收光谱技术在气溶胶监测领域的应用研究司福祺，刘建国，谢品华，张玉钧，刘文清(中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室，安徽合肥230031)摘要：介绍了差分吸收光谱(DOAS)技术在气溶胶监测领域的应用。在研究、分析国外学者的研究基础上提出采用单光路法并结合大气在550nm处的能见度校准的方法测量气溶胶消光系数的研究计划

2、。通过实验验证该方法成功解析出大气气溶胶消光系数。关键词：气溶胶；差分吸收光谱；消光系数；能见度中图分类号=0433．5+1；X83文献标识码：A文献编号：1673—6141(2007)02—0131—05AerosolMonitoringbyDiferentialOpticalAbsorptionSpectroscopySIF1l—qi，LIUJian—guo，XIEPin—hua，ZHANGYu一．iun，LIUWen—qing(KeyLabofEnvironmentalOpticsandTechnology，AnhuiInstituteofO

3、pticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：Withthemethodofdiferentialopticalabsorptionspectroscopy(DOAS)，aerosolextinctioncoef-ficientwasmeasured．Thesingleopticalpathmethodandvisibilitycalibrationwereusedtomeasureaerosolextinctioncoeficient．After

4、fieldexperiments，itisprovedthatthismethodcanretrieveaerosolextinctioncoeficientsuccessfully．Keywords：aerosol；diferentialopticalabsorptionspectroscopy(DOAS)；extinctioncoeficient；visibility1引言达，透过率计，太阳光度计，星光度计和远距光度计[0】等其中微波测云雷达，激光雷达和透伴随着经济的飞速发展，人们对自己的生活质过率计为白带光源的主动工作仪器，激光雷达可以量提出

5、了更高的要求，其中空气质量因其与人类的工作于紫外、可见和红外波段，对于通常的气溶胶生活密切相关，越来越受到重视据统计，目前我国0．1m到几m，采用可见光波段，通过测量气溶大气的主要污染物是so、NO和气溶胶颗粒，胶的后向散射观测气溶胶垂直方向的空间和时间变其中，大气气溶胶对气候变化、云的形成、能见度化。遥测技术只有在一些复杂的假设前提下，才能的改变、大气微量成分的循环及人类健康有着重要确定气溶胶的微物理性质。激光雷达的运行成本较影响[。而距地面几十米的近地面层大气，是人类高，操作复杂，不宜做近地面的水平测量，因为激和生物的生存空间这一层空气质量的好

6、坏直接影光对于人眼不安全。透过率计测量的是水平方向几响着人类的生产和生活。因此，对大气气溶胶进行百到几km范围内的气溶胶平均消光系数，其一般快速有效测量，尤其是对近地面大气气溶胶的研究采用可见波段内的一个通道进行测量。而太阳光度是十分必要的。计，星光度计和远距光度计为被动测量仪器，均需气溶胶遥测技术有微波测云雷达，脉冲激光雷收稿日期2006—05—24；修改日期：2006—08—30E-maihsifuqi@aiofm．ac．cn维普资讯http://www.cqvip.com132大气与环境光学学报2卷要自然光源。太阳光度计和星光度计测量垂直方向

7、盯。=ln(鲁)／(f_f)，(3)的气溶胶光学厚度，被动仪器的工作时间受到光源的限制，如太阳光度计和远距光度计仅能工作在白而式中，zf为总的校正系数，总的消光系数c丁。是由天，而星光度计则工作在夜晚，不能全天工作，而且瑞利散射O"R1。ih()，气溶胶消光系数O'aerosol()，它们还会受到云层等因素的影响。机载和星载平台和痕量气体吸收c丁()组成的。的气溶胶探测器，测量平流层和对流层的气溶胶，盯。()=O-Ry1eigh()+O'gas()+O'aerosol()．(4)如：NASA的SAGEII和SAGEIII，通过测量特定波长通道的大气

8、光学厚度或大气消光系数(即光痕量气体吸收表示为c丁()，主要成分为NOe和学特性)来反演气溶胶的微物理特性。通过以上分SO