可见-近红外波段太阳光谱辐照度仪的辐射定标方法研究-论文.pdf

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1、第35卷第1期应用光学VoI．35No．12014年1月JournalofAppliedOpticsJan．2o14文章编号：1002—2082(2014)01—001i-06可见一近红外波段太阳光谱辐照度仪的辐射定标方法研究张艳娜，刘恩超，李新，郑小兵(中国科学院安徽光学精密机械研究所光学遥感中心，安徽合肥230031)摘要：为了满足可见一近红外波段太阳光谱的高精度观测需求，对使用细分光谱技术进行太阳直射辐射观测的新型太阳光谱辐照度仪，开展了辐射定标方法的研究。使用光谱辐照度标准灯在400nm～1050nm光谱范围内对仪器进行相对定标，对满足比尔一朗伯定

2、理的波段采用Langley法进行绝对定标，在整个光谱范围内将辐射基准溯源到大气层顶的太阳光谱辐照度。在甘肃敦煌和安徽合肥两地进行了室外比对实验，仪器观测结果和MODTRAN4．0模型的理论模拟结果一致，和CE318的4个气溶胶观测通道的结果偏差在5以内，验证了该定标方法的合理性。关键词：辐照度；绝对定标；太阳光谱辐照度仪；标准灯；Langley中图分类号：TN201；O432．1文献标志码：Adoi：10．5768／JAO201435．0101003CalibrationmethodofVNIRsolarirradiancespectroradiomete

3、rZHANGYan—na，LIUEn—chao，LIXin，ZHENGXiao—bing(0pticalCenterofRemoteSensing，AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：Tomeettherequirementsofvisible—nearinfrared(VNIR)high—precisionobservationofsolarspectrum。acalibrationmethodforanove

4、lsolarirradiancespectroradiometerbasedonspectrally—resolvingtechnologywasdeveloped．Therelativecalibrationbasedonstandardlampwascarriedoutin400nm～1050nm，andtheLangleymethodwascarriedoutinthebandsat—isfyingBeer—Lamberttheorem，whereafterthesolarirradiancespectroradiometerwastracedtot

5、hesolarspectralirradianceonthetopofatmosphere(TOA)inthewholebands．Theexperi—mentscarriedoutinDunhuangandHefeishowed。theobservationresultswereconsistentwiththeMODTRAN4．0theoretica1model，andthedeviationswithCE318were1essthan5inthefouraerosolobservationbands，whichvalidatedtherational

6、ityofthecalibrationmethod．Keywords：irradianeeabsolutecalibration；solarirradiancespectroradiometer；standardlamp；Langley引言了目前滤光片式太阳辐射计测量通道少、信息量有限的缺点口]，能够反演得到大气光谱透过率、地基的太阳辐射观测，可以获得通过大气层到达地面的太阳辐射，为大气辐射传递模型提供气溶胶光学厚度]、水汽以及NO等痕量气体¨3J基础性的测量参数[1]。太阳光谱辐照度仪就是利的含量等，广泛应用在辐射收支平衡研究、卫星载用棱镜分光技术对可见

7、一近红外波段的太阳直射辐荷定标]以及环境污染监测[3]领域。射进行观测的仪器，它的连续光谱观测功能克服为了保证太阳光谱辐照度仪观测数据的精度收稿日期：2013-09-29；修回日期：2O13—1O～26基金项目：国家973计划(2010CB950801)和公益性行业(气象)科研专项资助项目(GYHY200906036)作者简介：张艳娜(1987一)，女，河南平顶山人，博士研究生，主要从事光学辐射定标方面的研究。E—mail：zynbao@mail．ustc．edu．cn导师简介：郑小兵(1969一)，男，安徽合肥人，博士，研究员。主要从事光学辐射定标、高精

8、度光电检测技术、星上定标技术、海洋光学等方面的研究。E-mail：