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大气污染物垂直廓线扫描差分吸收光谱方法研究 总被引:3,自引:2,他引:1
差分光学吸收光谱法(DOAS)已经成为测量大气痕量气体含量的常用方法,该方法灵敏度高,可同时监测多种大气痕量气体.提出了应用差分吸收光谱方法监测大气痕量气体垂直分布,结合放置数套角反射器的近地层高塔,研制出扫描长光程差分吸收光谱(扫描LP-DOAS)系统.应用此系统于2007年夏季对北京城市重要大气污染物NO2的垂直分布进行了外场监测,准确获得了NO2沿各光路的积分浓度,确定了系统在各光路的检测限和系统总的测量误差.基于垂直廓线模型,成功反演了NO2的垂直廓线和垂直梯度.研究结果表明扫描LP-DOAS技术监测城市大气近地层痕量气体垂直分布的可行性. 相似文献
2.
以CCD为探测器的长程差分吸收光谱系统 总被引:1,自引:1,他引:0
介绍了采用科研级面阵CCD作为探测器的长光程差分吸收光谱系统,对该系统所使用的CCD探测器的偏置、暗电流、噪音、线性响应以及光谱仪的分辨率、光谱范围等性能进行了详细的测试,并将北京外场实验DOAS系统测量SO2、NO2的结果与传统点式仪器的测量结果进行了比较.结果显示,两种方法有着很好的一致性.性能测试和对比结果表明该系统的性能较为优越,满足多种痕量气体的同时、长期监测.给出了应用该系统进行外场观测SO2、NO2和HONO的变化趋势,确定出相应光程下不同痕量气体的最低检测限. 相似文献
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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 总被引:21,自引:6,他引:15
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。 相似文献
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差分吸收光谱技术(DOAS)已经发展为监测对流层痕量气体的重要技术,一般采用光电倍增管(PMT)作为探测器.由于光电二极管阵列(PDA)在多道探测及像元灵敏性方面的优势,采用PDA代替扫描探测装置将能改善系统剩余噪声,提高系统性能.但实际应用中由于使用收发一体Cassegrain望远镜造成灯谱与大气谱结构不统一,在消除PDA像元间差异的过程中给系统带来误差,从而导致剩余噪声的标准偏差达到1.4×10-3.根据光纤扰模原理在系统中加入自制光纤模式混合器很好的解决了上述难题,在实际应用中起到良好的作用,系统剩余噪声的标准偏差为3.4×10-4.
关键词:
差分吸收光谱
扰模
模式混合器
剩余噪声 相似文献
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介绍了基于太阳散射光的被动多轴差分吸收光谱(MAX-DOAS)技术在大气气溶胶光学厚度(aerosol optical density,AOD)监测中的应用. MAX-DOAS根据氧的二聚物(O4)在紫外、可见波段的特征吸收来确定气溶胶参数,实验中利用测量得到的O4在360 nm处斜柱浓度,并结合O4垂直柱浓度基本稳定等信息,在选取合适的气溶胶单次散射反照率、非对称因子及其廓线形状等条件下,基于大气辐射传输模型采用迭代算法解析出大气气溶胶光学厚度. 经过与太阳光度计(CE318)测量结果的对比,两者相关性达到87%.
关键词:
多轴差分吸收光谱
大气气溶胶
光学厚度 相似文献
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北京限行期间大气污染物的差分光学吸收光谱监测与分析 总被引:2,自引:1,他引:1
利用差分光学吸收光谱技术于2007年8月对北京市朝阳区大气污染物进行了实时监测,对大气中重要常规污染物NO2、SO2和O3的日变化特征、与天气条件之间的关系和各污染源进行了分析和探讨.通过分析污染物在"好运北京"奥运限车期间(8月17~20日 )与限车前后(8月16、21日)的浓度变化,对机动车限行效果进行了讨论.结果表明,监测点NO2主要来源于汽车尾气,以凌晨和上午时段污染最重,并对O3的来源有着一定的贡献;SO2主要来源于西南方向的污染源,较强风速时北风有利于其浓度的降低;结果还显示机动车限行可有效降低NO2 、SO2浓度,分别达到28.34%和25.87%;但是因导致O3被消耗量降低,致使O3浓度上升. 相似文献
8.
差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是利用气体分子在紫外-可见光谱范围的特征吸收来测量其浓度含量.被动DOAS以天顶太阳散射光为光源通过对污染源排放烟羽进行扫描测量能获取污染气体(如SO2,NO2)柱浓度的连续分部,再结合风场信息后可以估算出污染源污染气体的排放总量.在实际测量中由于无法准确获取烟羽速度这一重要参数使得排放总量的计算变得比较困难,并且这也成为估算总量中的主要误差来源.文章研究了被动DOAS测量污染源排放烟羽速度的原理和方法,两套系统以固定夹角在烟羽下方获取烟羽通过一定距离的时间差从而得到烟羽运动速度.通过两套被动DOAS系统对某电厂排放烟羽进行测量得到了两个时刻的烟羽速度3.6和5.4 m·s-1,并与单经纬仪测风法获取当时烟羽高度上的风速结果进行对比表明,这种基于被动DOAS光学遥测方法能够满足烟羽速度的测量. 相似文献
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北京冬季大气污染物的DOAS监测与分析 总被引:3,自引:0,他引:3
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HCH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. 相似文献
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基于差分吸收光谱技术, 对大气痕量气体二维观测方法进行研究. 对常规多轴差分吸收光谱系统进行改进, 使望远镜可指向不同方位角, 获取测量点各方位角上的痕量气体信息, 从而更直观地了解测量点四周污染气体分布及其演变情况. 主要对NO2浓度分布进行了研究, 同时获取了不同方位角上的O4斜柱浓度; 采用辐射传输模型模拟计算O4斜柱浓度并与实测数据对比, 结果表明二者具有高度相关性, 验证了大气中O4分布的稳定性; 基于实测O4数据提取光路信息, 结合辐射传输模型对NO2和O4因廓线不同造成的散射路径差异进行修正, 将NO2斜柱浓度进一步转化为体积混合比, 获得了不同方位角上NO2 浓度分布图. 将计算结果与长光程差分吸收光谱技术数据进行对比, 结果表明二者具有较好的一致性. 相似文献