资源描述：
《用长程吸收法测量大气中的水汽含量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期气象学报年月,用长程吸收法测量大气中的水汽含量’孔琴心王庚辰中国科学院大气物理所,长程吸收法是目前确定大气微量气体成份平均浓度的一种高灵敏度方法本文首先,,,报导在实验室内利用激光作光源在自行设计的吸收池内进行原理性模拟测量然后介绍室外测量装置和相应的测量结果。测量原理和方法,长程吸收法测量水汽含量的基本方程仍是建立在朗伯定律的基础之上即’,。,一“石。,,,,。和分别为入射光强和透射光强为消光系数是光程长度通,常,。‘十。一乙乙。,。艺,是吸收引起的消光是散射引起的消光分别表示有贡献的气体和粒子种类。、合讲得,’望一—之。一一一军军,,我们若能找到一对波长
2、极靠近的谱线而其中一条谱线波长位于水汽强吸收区另一,,条谱线波长位于水汽弱吸收区并且在这一对谱线波长范围内仅有水汽一种吸收物质因,,为在中红外气溶胶粒子的散射可以看成是波长的缓慢变化函数瑞利散射可忽略,不计于是从式可以导出·。。只,只八〕·△。,,△。只只表示路径上水汽含量克厘米或降水厘米〕表示水汽在与处吸收“一‘。系数之差克厘米〕望〔只之。碎一‘互币石万丫△,△。以,少只,可见根据已知的及测量相应的只值按式不难得到需要的,。本文于年月日收到年月日收到修改稿第卷第期气象学报年月,用长程吸收法测量大气中的水汽含量’孔琴心王庚辰中国科学院大气物理所,长程吸收法是目前确定
3、大气微量气体成份平均浓度的一种高灵敏度方法本文首先,,,报导在实验室内利用激光作光源在自行设计的吸收池内进行原理性模拟测量然后介绍室外测量装置和相应的测量结果。测量原理和方法,长程吸收法测量水汽含量的基本方程仍是建立在朗伯定律的基础之上即’,。,一“石。,,,,。和分别为入射光强和透射光强为消光系数是光程长度通,常,。‘十。一乙乙。,。艺,是吸收引起的消光是散射引起的消光分别表示有贡献的气体和粒子种类。、合讲得,’望一—之。一一一军军,,我们若能找到一对波长极靠近的谱线而其中一条谱线波长位于水汽强吸收区另一,,条谱线波长位于水汽弱吸收区并且在这一对谱线波长范围内仅有
4、水汽一种吸收物质因,,为在中红外气溶胶粒子的散射可以看成是波长的缓慢变化函数瑞利散射可忽略,不计于是从式可以导出·。。只,只八〕·△。,,△。只只表示路径上水汽含量克厘米或降水厘米〕表示水汽在与处吸收“一‘。系数之差克厘米〕望〔只之。碎一‘互币石万丫△,△。以,少只,可见根据已知的及测量相应的只值按式不难得到需要的,。本文于年月日收到年月日收到修改稿气象学报卷,。一比较方便的获得选定的波长强线功率约为一瓦左右装置中人激光用以,一。,进行导光测量前先将激光与激光调整同轴为了减小激光光束的发散角,,采用球面镜和组成发射望远镜系统亦是接收望远镜系统经扩束后激光束发散,。,
5、,度可改善倍左右发射光束经晶体片后分成两束一束由发射望远镜发出。,另一束到达探测器作为监测之用合作目标是一个直角角反射器这种装置能将,,,,它们所截取的辐射功率中绝大部分原向反射回去显然人射角离轴越小有效孔径越大反回能量也越大。实验中使用的角反射器的有效孔径约为必。经过角反射器反,,回的光束按原光路回到望远镜系统然后经晶体分束片反射到探测器再经,一。放大和相应的监测信号同时送人到记录器进行记录测量结果,室外测量分别在米往返和米往返两种路径上进行光束距下垫面水,一‘泥地约米高在短路径上选用吸收较强的和激光线作为信,,一‘号通道长路径上则选用吸收较弱的和激光线作为,,,
6、一’,信号通道在两种情况下参考线均选用和三条线,,这样共得到对波长信号波长和参考波长光束均来自同一个激光源依靠调整光,,,,栅位置顺序进行测量考虑对光方便测量在晚间进行温度由普通水银温度计测量路,,径上的相对湿度由阿斯曼通风湿度计获得测量结果分别在表和中给出资料处理。中相应激光线的水汽吸收系数由〕中资料换算获得表室外水汽含量侧量结果及误差,二,米,折合水汽浓度实克厘米信号波长奋、一”考畔测波“△实“△实、克厘米克厘米一,长厘米。。。。,,从表和给出的数据可以看出水汽浓度测量的相对误差一般在以内个别,,,情况达到左右室内模拟比室外测量误差略小室外测量中相对误差的情况都
7、,,出现在长路径据我们分析这可能是因为望远镜系统固定得不牢固和大气湍流引起光斑。,漂移引起的我们用肉眼监视人激光漂移若肉眼能看出明显漂移亦重新对光测量。讨论测量水汽浓度的误差,在长程双波长水汽浓度测量中主要误差来源于两个方面方程推导过程中弓「。,人的误差测量透过率和吸收系数带人的误差在方程推导中我们引人了两个假期孔琴心等用长程吸收法测量大气中的水汽含量表室外水汽含量侧量结果及误差,。,米,折二实,侧一一℃合水汽浓度〔克厘米勺长程法测量结果实二实实实参考波长信号波长一,一,厘米厘米少克万、厘测△评评实评测△评实评侧△评评实米克厘米克厘米。。。。。。。。。熬。,,设
