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基于MAX-DOAS观测的鹤山地区对流层甲醛廓线反演研究
1
作者 钱园园 罗宇涵 +7 位作者 周海金 窦科 常振 杨太平 奚亮 汤付颖 徐自强 司福祺 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1781-1788,共8页
甲醛(HCHO)是大气中一种十分重要的痕量气体,它不仅与人类健康和环境密切相关,还在对流层光化学反应中扮演着极其重要的角色。近年来,我国珠三角地区的秋季对流层臭氧及甲醛污染问题较为严重,而对流层甲醛也是分析边界层臭氧形成机理的... 甲醛(HCHO)是大气中一种十分重要的痕量气体,它不仅与人类健康和环境密切相关,还在对流层光化学反应中扮演着极其重要的角色。近年来,我国珠三角地区的秋季对流层臭氧及甲醛污染问题较为严重,而对流层甲醛也是分析边界层臭氧形成机理的关键性指标之一,因此,在珠三角地区开展甲醛观测实验具有十分重要的意义。利用多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演了鹤山超级站2019年9月20日至10月3日期间的氧气二聚体(O_(4))与HCHO的差分斜柱浓度(DSCD),使用几何近似法得到了甲醛的大气质量因子(AMF),进而获得了对流层甲醛的垂直柱浓度(VCD)。结果显示,观测期间的对流层甲醛VCD在4.99×10^(13)~6.48×10^(16)molec·cm^(-2)之间波动,平均值为2.18×10^(16)molec·cm^(-2)。将MAX-DOAS反演的对流层甲醛VCD与TROPOMI结果进行了对比,结果表明,MAX-DOAS与TROPOMI结果近乎一致,相关性系数R为0.80,但9月25日与28日的TROPOMI结果偏低了约25%,这可能是由于观测方式不同所导致的。此外,该研究还基于反演的O_(4)与甲醛DSCD,使用基于最优估计算法的海德堡大学廓线反演算法(HEIPRO)反演了观测期间的对流层气溶胶及甲醛廓线,结果表明,甲醛污染主要集中在近地面0~800 m内,观测期间的甲醛污染主要来源于当地的工业及机动车尾气排放。将MAX-DOAS技术反演的近地面甲醛结果与2,4-二硝基苯肼色谱技术测量结果进行了对比,结果表明,两种技术的近地面甲醛结果的一致性较高,均观测到了9月27至29日的近地面甲醛高值(峰值达到了14.31μg·m^(-3)),且相关性系数R为0.88,斜率为0.98,验证了MAX-DOAS技术反演的近地面甲醛结果的可靠性。MAX-DOAS技术可实现对流层甲醛VCD的实时监测,可作为验证星载观测结果的一种重要手段,结合最优估计算法,MAX-DOAS技术还可以实现对流层甲醛廓线的反演。 展开更多
关键词 多轴差分吸收光谱技术 对流层甲醛 最优估计算法 鹤山 卫星校验
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基于二极管阵列PDA的紫外可见差分吸收光谱(DOAS)系统的研究 被引量：38
2
作者 秦敏 谢品华 +8 位作者 刘建国 刘文清 方武 陆钒 李昂 陆亦怀 魏庆农 窦科 张为俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1463-1467,共5页
介绍了一种自行研制的长程差分光学吸收光谱(DOAS)系统,该系统采用光电二极管阵列(PDA)作为光谱检测器,代替结构较为复杂的光电倍增管(PMT)加扫描圆盘的SD检测器,并对该系统检测器的偏置、暗电流、噪声、线性以及光谱仪的分辨率、光谱... 介绍了一种自行研制的长程差分光学吸收光谱(DOAS)系统,该系统采用光电二极管阵列(PDA)作为光谱检测器,代替结构较为复杂的光电倍增管(PMT)加扫描圆盘的SD检测器,并对该系统检测器的偏置、暗电流、噪声、线性以及光谱仪的分辨率、光谱范围等性能进行了测试,同时对SO2,NO2等大气污染物进行了外场的测定,确定出相应光程下该系统测量SO2,NO2的最低检测限。 展开更多
关键词 光电二极管阵列(PDA) 差分光学吸收光谱(doas) 系统
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差分光学吸收光谱(DOAS)技术在烟气SO_2监测中的应用 被引量：49
3
作者 谢品华 刘文清 +3 位作者 郑朝晖 魏庆农 王亚萍 刘建国 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第3期271-271,共1页
本文将差分光学吸收光谱 (Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)技术中的浓度反演方法运用到烟气 SO2 监测中 .利用 SO2 分子在 3 0 0 nm附近具有强吸收的特性 ,测量出烟气 SO2 的吸收光谱 ,用 DOAS方法反演出 SO2 分子... 本文将差分光学吸收光谱 (Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)技术中的浓度反演方法运用到烟气 SO2 监测中 .利用 SO2 分子在 3 0 0 nm附近具有强吸收的特性 ,测量出烟气 SO2 的吸收光谱 ,用 DOAS方法反演出 SO2 分子的浓度 ,消除了烟气中烟尘、水汽和其它成分的影响 ,使在线实时测量成为可能 ,在实验室内对几种 SO2 分子浓度样气进行了测量和浓度反演 . 展开更多
关键词 差分光学吸收光谱 监测 大气 烟气 二氧化硫
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北京冬季大气污染物的DOAS监测与分析 被引量：14
4
作者 朱燕舞 付强 +6 位作者 谢品华 刘文清 彭夫敏 秦敏 林艺辉 司福祺 窦科 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1390-1393,共4页
基于差分光学吸收光谱(different optical absorption spectroscopy,DOAS)技术于2007年1月19日～2月8日期间对位于北京市北四环附近的北京大学校园进行了大气污染物SO2,NO2,HONO和HCHO的连续监测。并对SO2典型日变化趋势、主要污染源以... 基于差分光学吸收光谱(different optical absorption spectroscopy,DOAS)技术于2007年1月19日～2月8日期间对位于北京市北四环附近的北京大学校园进行了大气污染物SO2,NO2,HONO和HCHO的连续监测。并对SO2典型日变化趋势、主要污染源以及气象条件对污染物浓度分布的影响进行了分析。结果表明,在天气状况较为稳定的情况下,SO2具有"V"字型日变化特征,即除下午浓度较低外,其余时间浓度均较高。研究发现北京冬季采暖期间燃煤对大气各污染物的浓度均具有显著贡献。结合风速等气象要素对污染物扩散、传输和清除进行的分析可知,监测期间风速对污染物浓度分布起主导作用,气压等其它气象状况对污染物浓度分布也有一定的影响。 展开更多
关键词 差分吸收光谱(doas) 大气污染物 污染源 气象要素
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DOAS方法在线测量污染气体浓度的温度与非线性补偿 被引量：8
5
作者 邵理堂 王式民 +1 位作者 汤光华 许传龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1518-1523,共6页
差分吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放监测时,烟气温度及气体的非线性吸收对准确测量气体浓度影响较大,必须对温度及非线性吸收的影响进行修正。文中分别提出了新的温度补偿及新的非线性补偿方法,即将不同温度下气体的分子数... 差分吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放监测时,烟气温度及气体的非线性吸收对准确测量气体浓度影响较大,必须对温度及非线性吸收的影响进行修正。文中分别提出了新的温度补偿及新的非线性补偿方法,即将不同温度下气体的分子数密度与20℃下气体的分子数密度之比与温度的对应关系拟合出温度补偿函数,将气体实际浓度所对应的分子数密度与反演结果所对应的分子数密度之比与反演结果之间的对应关系拟合成非线性补偿函数,利用这两个补偿函数对浓度反演结果进行补偿。对14914mg/m^3的SO_2气体在70～170℃温度范围内的实验研究结果表明,新的温度补偿及非线性补偿函数能很好的补偿温度及非线性的影响,具有较高的气体浓度反演精度。 展开更多
关键词 差分吸收光谱 温度影响 温度补偿 非线性吸收 非线性补偿
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DOAS谱线波长配准存在的问题及解决方法 被引量：8
6
作者 宋炳超 刘文清 +1 位作者 张玉钧 郑朝晖 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期680-684,共5页
由于系统光学部分的干扰(衍射光栅的不完善和光谱仪散射光)的存在,引起测量谱线的抖动.这将在差分光学吸收光谱(DOAS)谱线信号中产生人为结构,这些结构与污染气体的特征差分吸收区很难区分开,这种噪声的显著特点是在一段时间内是稳定的... 由于系统光学部分的干扰(衍射光栅的不完善和光谱仪散射光)的存在,引起测量谱线的抖动.这将在差分光学吸收光谱(DOAS)谱线信号中产生人为结构,这些结构与污染气体的特征差分吸收区很难区分开,这种噪声的显著特点是在一段时间内是稳定的,因此它的值不能通过通常的时间平均消除掉.然而,当灯光源直接照射接收系统(不通过空气光路)时,灯信号中的人为结构与从实测光路信号谱中的相似结构具有很大的相关性.因此应用实测光路信号除以灯谱信号在很大的程度上消除噪声的影响.但是采用该方法时,若所使用的光源谱线结构起伏较大,对灯谱和信号谱的坐标一致性要求将非常高,否则对吸收光谱的计算会带来更多的影响.本文通过对该问题的研究提出了两种解决方案,通过实验证明可以有效地减小谱线偏移带来的分析误差. 展开更多
关键词 doas 光谱测量 差分光学吸收光谱 谱线漂移 波长配准
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被动多轴DOAS技术污染气体垂直柱浓度反演方法研究 被引量：15
7
作者 付强 刘文清 +2 位作者 司福祺 张英华 谢品华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1216-1220,共5页
介绍了基于太阳散射光的多轴被动差分吸收光谱技术与系统及其在大气污染气体垂直柱浓度监测中的应用.实验中利用夫琅和费光谱作为参考光谱,同时将Ring光谱作为一种吸收结构参与拟合去除太阳光谱中的夫琅和费结构和Ring效应对测量结果的... 介绍了基于太阳散射光的多轴被动差分吸收光谱技术与系统及其在大气污染气体垂直柱浓度监测中的应用.实验中利用夫琅和费光谱作为参考光谱,同时将Ring光谱作为一种吸收结构参与拟合去除太阳光谱中的夫琅和费结构和Ring效应对测量结果的影响,并结合辐射传输模型将污染气体斜柱浓度转换为垂直柱浓度,通过"好运北京"奥运限车期间与OMI卫星的对比实验一致得出限车期间NO2有约20%的下降,证实了本方法的可行性. 展开更多
关键词 被动差分吸收光谱技术 多轴 垂直柱浓度 Ring效应
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化学发光法和DOAS测定NO_x的对比研究 被引量：13
8
作者 陈代胜 张莉君 鲍建国 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期50-52,共3页
分析了化学发光法和差分吸收光谱法(DOAS)测定环境中氮氧化物的原理及相应分析仪器的系统结构,指出了化学发光法氮氧化物分析仪的技术瓶颈及差分吸收光谱法的难点和关键技术。并对两种方法的优缺点及发展趋势进行分析。实验表明,化学发... 分析了化学发光法和差分吸收光谱法(DOAS)测定环境中氮氧化物的原理及相应分析仪器的系统结构,指出了化学发光法氮氧化物分析仪的技术瓶颈及差分吸收光谱法的难点和关键技术。并对两种方法的优缺点及发展趋势进行分析。实验表明,化学发光法与差分吸收光谱法测定的结果具有很好的相关性。 展开更多
关键词 化学发光法 doas NOx
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利用DOAS技术同时反演气溶胶和大气痕量气体方法研究 被引量：10
9
作者 李素文 杨一军 +1 位作者 陈得宝 司福祺 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2292-2294,共3页
针对我国大气污染严重和气溶胶多的特点,文章开展基于差分吸收光谱(DOAS)同时反演大气痕量气体和气溶胶特性方法研究。从DOAS系统获得的总大气消光信息中,解析多种痕量气体浓度的同时,获得大气气溶胶质粒导致的光谱消光;并基于气溶胶消... 针对我国大气污染严重和气溶胶多的特点,文章开展基于差分吸收光谱(DOAS)同时反演大气痕量气体和气溶胶特性方法研究。从DOAS系统获得的总大气消光信息中,解析多种痕量气体浓度的同时,获得大气气溶胶质粒导致的光谱消光;并基于气溶胶消光信息,通过查表法反演气溶胶的平均直径、总个数和总比表面积等物理特性。实验结果表明该方法可以在获取痕量气体浓度同时,并能精确反演气溶胶物理特性。 展开更多
关键词 痕量气体 气溶胶 差分吸收光谱 反演
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奥运期间北京市交通污染的DOAS监测与分析 被引量：6
10
作者 李素文 刘文清 +2 位作者 秦敏 刘世盛 王峰平 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期118-121,共4页
采用差分吸收光谱(DOAS)这一光学遥感技术,对2008年奥运期间北京海淀区福寿寺桥位置的交通排放进行实时监测,获得自2008年7月6日至9月21日大气主要污染物SO_2、NO_2、光化学烟雾的重要产物0_3和苯的体积分数,并与微脉冲雷达获得的车流... 采用差分吸收光谱(DOAS)这一光学遥感技术,对2008年奥运期间北京海淀区福寿寺桥位置的交通排放进行实时监测,获得自2008年7月6日至9月21日大气主要污染物SO_2、NO_2、光化学烟雾的重要产物0_3和苯的体积分数,并与微脉冲雷达获得的车流量进行数据融合,评估机动车对奥运期间北京空气质量的影响。结果表明,监测位置NO_2和苯释放源主要为交通排放,0_3的生成主要与其前体物和光辐射相关,而SO_2和车流量没有明显的相关性。研究表明,机动车排放仍是北京主要污染源之一。 展开更多
关键词 环境工程学 污染监测 北京奥运会 交通排放 差分吸收光谱(doas)
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差分光学吸收光谱(DOAS)技术在烟气监测中的应用研究 被引量：11
11
作者 郑朝晖 刘文清 +3 位作者 宋炳超 陆亦怀 谢品华 张玉钧 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第B12期65-69,共5页
本文将差分光学吸收光谱（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｙ；ＤＯＡＳ）技术中的浓度反演方法运用到烟气中 ＮＯ、ＮＯ２、ＮＨ３和 ＳＯ２的监测．利用它们在 ２００～２５０... 本文将差分光学吸收光谱（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｙ；ＤＯＡＳ）技术中的浓度反演方法运用到烟气中 ＮＯ、ＮＯ２、ＮＨ３和 ＳＯ２的监测．利用它们在 ２００～２５０ ｎｍ 附近具有不同强度吸收的特性，测量烟气的吸收光谱，用ＤＯＡＳ方法反演出ＮＯ、ＮＯ２、ＮＨ３和ＳＯ２分子的浓度，这种方法消除了烟气中烟尘、水汽和其它成分的影响，使在线实时测量成为可能，在实验室内对不同气体分子浓度样气进行了测量和浓度反演，经过现场对比测量证明这种方法是正确的． 展开更多
关键词 差分光学吸收光谱 在线监测 烟气监测
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利用小波变换消除颗粒物Mie散射对DOAS技术的影响 被引量：9
12
作者 邵理堂 汤光华 +1 位作者 许传龙 王式民 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期444-448,共5页
为消除烟气中颗粒物Mie散射对差分吸收光谱(DOAS)法反演气体浓度的影响,提出了多项式结合小波变换的滤波方法.数值研究结果表明:对不同的颗粒物浓度和不同的气体浓度,采用该滤波方法都能够大幅度降低气体浓度的反演误差,且小波变换的层... 为消除烟气中颗粒物Mie散射对差分吸收光谱(DOAS)法反演气体浓度的影响,提出了多项式结合小波变换的滤波方法.数值研究结果表明:对不同的颗粒物浓度和不同的气体浓度,采用该滤波方法都能够大幅度降低气体浓度的反演误差,且小波变换的层数随颗粒物浓度的增加而增加.实验研究表明:基于该滤波方法的DOAS技术,对0～1377.2mg/m3范围内的SO2气体,其浓度反演误差大都在10%以内,零点漂移由50.96mg/m3降为9.96mg/m3,提高了DOAS技术的测量精度. 展开更多
关键词 差分吸收光谱 多项武滤波 小波变换 MIE散射 浓度反演
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LP-DOAS测量乙二醛时大气中干扰吸收的去除(英文) 被引量：3
13
作者 彭夫敏 罗涛 +3 位作者 袁玉鹏 裘灵光 谢品华 刘文清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1889-1895,共7页
针对利用长光程差分吸收光谱技术在实现对大气中乙二醛实时监测中,一些干扰结构(Xe灯结构,H2O、NO2和O4干扰吸收)对长光程差分吸收光谱技术的影响,讨论了乙二醛的光谱反演方法对干扰吸收的准确去除.针对Xe灯结构由于压力和多普勒展宽程... 针对利用长光程差分吸收光谱技术在实现对大气中乙二醛实时监测中,一些干扰结构(Xe灯结构,H2O、NO2和O4干扰吸收)对长光程差分吸收光谱技术的影响,讨论了乙二醛的光谱反演方法对干扰吸收的准确去除.针对Xe灯结构由于压力和多普勒展宽程度等的变化而引起的Xe灯结构的非线性变化,采用不同时刻的参考灯谱通过光谱插值的方式准确去除,其去除误差引起的剩余结构可降低到比乙二醛的最低理论检测限低3倍;针对H2O的非线性吸收以及特征吸收结构随柱浓度的不同而变化的特点,采用较高和较低浓度H2O吸收光谱插值的方法准确去除了严重干扰乙二醛准确反演的H2O的吸收结构,其去除误差引起的剩余结构可降低到比乙二醛的最低理论检测限低10倍;另外,对于在此波段存在干扰的NO2和O4的吸收结构也实现了准确地去除.干扰结构的准确去除使DOAS对乙二醛的监测实现了较低的实际检测限(0.15ppbv)和较低的测量误差(～10%).最后,在广州郊区对实际大气进行了实际监测,其浓度范围在低于检测限到1.66ppbv之间,与文献报道的浓度范围和变化趋势十分吻合. 展开更多
关键词 长光程差分吸收光谱 乙二醛 挥发性有机物 光谱插值
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DOAS技术中差分吸收光学密度获取方法 被引量：4
14
作者 李素文 刘文清 +3 位作者 杨一军 李淮江 侯俊钦 司福祺 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期50-53,共4页
针对差分吸收光谱技术(DOAS)获取差分吸收光学密度(OD)的技术特点,本文提出采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)来逼近DOAS测量谱中慢变成分,并依次获得痕量气体差分吸收光学密度。该方法根据DOAS系统获得测量谱的特点进行自适应调整网... 针对差分吸收光谱技术(DOAS)获取差分吸收光学密度(OD)的技术特点,本文提出采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)来逼近DOAS测量谱中慢变成分,并依次获得痕量气体差分吸收光学密度。该方法根据DOAS系统获得测量谱的特点进行自适应调整网络参数,因此能较精确地分离慢变部分和快变部分。利用SO2样气进行实验,结果表明ANIFIS比多项式函数更为灵活。基于AINFIS网络获取的OD进行浓度反演,提高了DOAS反演精度。 展开更多
关键词 doas 差分吸收光学密度 自适应神经模糊推理系统 慢变 逼近
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反演波段对DOAS测量大气中O_3的性能影响研究 被引量：2
15
作者 付强 彭夫敏 +4 位作者 刘文清 谢品华 罗涛 司福祺 李素文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2126-2130,共5页
臭氧(O3)浓度通常被认为是一个地方污染水平的基准,所以其绝对值的准确性至关重要。在差分光学吸收光谱技术(DOAS)对O3的测量过程中,光谱反演波段的选择可直接决定O3浓度的测量准确度。文章主要研究了在不同光谱波段O3特征吸收结构和差... 臭氧(O3)浓度通常被认为是一个地方污染水平的基准,所以其绝对值的准确性至关重要。在差分光学吸收光谱技术(DOAS)对O3的测量过程中,光谱反演波段的选择可直接决定O3浓度的测量准确度。文章主要研究了在不同光谱波段O3特征吸收结构和差分光学厚度(D′)的不同,在不同光谱波段O3浓度反演的干扰来源以及影响程度,确定了实际检测时大气消光对不同波段光强的影响,最后通过对多种污染物标准气体进行了同时监测,计算出标准气体在不同光谱分辨率不同O3浓度时的测量误差,确定了对O3的最适用光谱波段范围。在此波段既能够实现对痕量气体的准确定性定量,又能达到测量所需要的高灵敏度,强选择性和适用的时间分辨率。 展开更多
关键词 大气光学 环境监测 差分吸收光谱 检测限 特征吸收结构
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分辨率对DOAS测量二硫化碳影响的研究 被引量：2
16
作者 彭夫敏 林艺辉 +5 位作者 谢品华 王俊德 张英华 秦敏 刘文清 李海洋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2473-2477,共5页
差分光学吸收光谱技术(DOAS)由于易操作,耗费低,且具有高准确性和高分辨率等优点,非常适合对大气中难闻的有毒气体二硫化碳(CS2)进行实时监测。在DOAS测量过程中,分辨率的选择直接决定了CS2测量准确度。文章主要研究了分辨率对CS2被检... 差分光学吸收光谱技术(DOAS)由于易操作,耗费低,且具有高准确性和高分辨率等优点,非常适合对大气中难闻的有毒气体二硫化碳(CS2)进行实时监测。在DOAS测量过程中,分辨率的选择直接决定了CS2测量准确度。文章主要研究了分辨率对CS2被检测到的特征吸收结构形状的影响,以及CS2差分吸收截面随分辨率的变化趋势,从而确定了分辨率对CS2的最低可检测浓度的影响。通过研究分辨率与光强的关系,确定了分辨率与信噪比(S/N)的函数关系式,得出了DOAS测量CS2的最佳信噪比范围为0.41～0.50nm(FWHM)。在此范围既能够实现对CS2的准确定性定量分析(五种标样线性相关性r=0.999 9,测量10次的相对标准偏差小于0.3%),又能达到对CS2测量所需要的高灵敏度,高选择性和适用的时间分辨率同时保证了CS2具有区别于其他物质的特征吸收结构。最后对北京市丰台区的CS2进行了实时、连续地监测,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 分辨率 检测限 特征吸收结构 差分吸收光谱
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MAX-DOAS仪器观测大气Ring效应及对气溶胶参数的敏感性研究 被引量：2
17
作者 牟福生 谢品华 +6 位作者 李昂 王杨 吴丰成 徐晋 张杰 陈浩 孙友文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2725-2731,共7页
Ring效应是指大气中O_2和N_2分子对太阳光的转动拉曼散射致使太阳夫琅禾费结构变浅(被填充)的现象。大气气溶胶能够改变光子在大气中的光程和大气散射性质,进而影响到光子发生转动拉曼散射的几率(RSP),最终影响填充效应。通过观测RSP在... Ring效应是指大气中O_2和N_2分子对太阳光的转动拉曼散射致使太阳夫琅禾费结构变浅(被填充)的现象。大气气溶胶能够改变光子在大气中的光程和大气散射性质,进而影响到光子发生转动拉曼散射的几率(RSP),最终影响填充效应。通过观测RSP在不同气溶胶状态下的变化,可以反演得到气溶胶参量信息。采用地基多轴差分吸收光谱(multi-axis differential optical absorption spectroscopy,MAX-DOAS)方法在晴朗无云天气下对Ring效应进行了观测,并把测量值和模型值进行了对比,两者一致性较好;选取大气辐射传输模型McArtim研究了在不同大气条件下Ring效应对气溶胶参数等的灵敏度,结果表明在大多数测量情况下,气溶胶光学厚度和边界层高度对RSP影响较大,在90°仰角时,AOD从0.1增加到1,RSP减少了24.6%,边界层高度从1km增加到3km,RSP增加了4.4%。研究表明,Ring效应对气溶胶光学厚度和边界层高度较为敏感,这为反演气溶胶的垂直分布提供了一种新方法。 展开更多
关键词 Ring效应 转动拉曼散射几率 气溶胶参量
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地基多轴DOAS仪器的NO_2斜柱浓度对比研究 被引量：2
18
作者 徐晋 谢品华 +5 位作者 司福祺 李昂 窦科 刘文清 Yugo Kanaya Hitoshi Irie 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期558-564,共7页
介绍了两台地基多轴DOAS仪器测量的NO2斜柱浓度的对比研究。利用日本海洋研究开发机构的一套多轴DOAS设备在2009年11月—12月31日期间16d的观测数据,与安光所自主研发的一套多轴DOAS设备测量的NO2差分斜柱浓度进行了对比。通过对比发现... 介绍了两台地基多轴DOAS仪器测量的NO2斜柱浓度的对比研究。利用日本海洋研究开发机构的一套多轴DOAS设备在2009年11月—12月31日期间16d的观测数据,与安光所自主研发的一套多轴DOAS设备测量的NO2差分斜柱浓度进行了对比。通过对比发现,采用自动调整积分时间的方法,与固定积分时间的设置相比仪器具有更高的信噪比;两套仪器的反演结果在小角度下具有比较好的一致性,相关系数高达0.995,但随着角度的增大相关性逐渐变差。在9点至16点时段内相对偏差较小,其中20°方向的结果最为接近,最小偏差仅有12%,但在9点前和16点后二者偏差增大。日方仪器在可见波段的反演结果明显好于紫外波段,反演中的剩余噪声减小了60%以上,同时在可见波段的差分斜柱浓度的计算结果与我们的多轴DOAS在紫外波段的计算结果在全天都具有非常好的一致性。 展开更多
关键词 多轴差分吸收光谱技术 差分斜柱浓度 对比
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MAX-DOAS仪器观测O4吸收对气溶胶参量的敏感性研究 被引量：2
19
作者 牟福生 雒静 李素文 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期59-64,共6页
研究了基于地基差分吸收光谱技术观测的O4吸收反演气溶胶光学参量的敏感性.利用大气辐射传输模型McArtim分析了不同波长、不同气溶胶光学参量(光学厚度、边界层高度、单次散射反照率、非对称因子)对O4吸收(大气质量因子)的影响.结果表明... 研究了基于地基差分吸收光谱技术观测的O4吸收反演气溶胶光学参量的敏感性.利用大气辐射传输模型McArtim分析了不同波长、不同气溶胶光学参量(光学厚度、边界层高度、单次散射反照率、非对称因子)对O4吸收(大气质量因子)的影响.结果表明,大气质量因子对中心波长变化不敏感,气溶胶光学厚度和边界层高度对O4吸收具有重要影响,气溶胶光学厚度从0.1增加到1时,3°仰角测量的大气质量因子减少了28%,边界层高度从0.1 km增加到1 km,3°仰角测量的大气质量因子增加了9.2%.平纬圈观测模式下O4吸收对单次散射反照率和非对称因子具有较好的灵敏度,提供了一种基于地基MAX-DOAS观测O4吸收反演气溶胶光学参量的新方法. 展开更多
关键词 大气探测 多轴差分吸收光谱 敏感性 O4吸收 气溶胶光学参量
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基于红光二极管为光源的LP-DOAS系统监测大气NO_3自由基的研究 被引量：2
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作者 李素文 刘文清 +2 位作者 王江涛 谢品华 汪徐德 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期444-447,共4页
NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团,鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度,开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1DLEDs的谱特性,研究... NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团,鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度,开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1DLEDs的谱特性,研究了以其为光源的长程LEDs-DOAS系统测量大气NO3自由基的原理,设计了大气NO3测量自由基的装置,给出监测的大气吸收光谱,研究了反演NO3的方法,并给出反演谱图和一周大气NO3浓度的时间序列图。研究结果表明当光程为2.8km时,LEDs-DOAS系统的探测限大约为12ppt。 展开更多
关键词 红光二极管 大气NO3自由基 长程差分吸收光谱系统
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