搜索到694篇“ 差分光学吸收光谱“的相关文章
- 基于多轴差分光学吸收光谱探测的北京春季气溶胶垂直廓线被引量:2
- 2022年
- 气溶胶垂直廓线是评估污染物来源、输送等途径的必要手段。气溶胶污染对环境和人体健康带来直接的影响。该研究于2019年4—5月,利用中国科学院大气物理研究所(39.98°N,116.39°E)的地基多轴差分光学吸收光谱(MAX-DOAS)仪,对北京地区春季大气光谱垂直廓线进行了观测。凭借MAX-DOAS实时、在线、连续的观测优势,能有效的对气溶胶进行监测。MAX-DOAS基于最优估算法(OEM)以及最小二乘光谱拟合法,并以辐射传输模型SCIATRAN作为前向模型,利用海德堡廓线(HEIPRO)算法反演得到气溶胶消光系数的垂直廓线,通过对气溶胶消光系数在其路径的积分获得气溶胶光学厚度(AOD)。利用地基太阳光度计观测的AOD和高塔观测的颗粒物质量浓度垂直廓线,分别与MAX-DOAS观测的AOD和气溶胶消光系数垂直廓线进行对比,验证MAX-DOAS算法的适用性。研究结果表明,MAX-DOAS与太阳光度计观测AOD结果,相关系数为0.92,斜率为0.89。三层气溶胶消光系数与PM_(2.5)质量浓度的皮尔森相关系数从低处到高处分别达到0.69(60 m),0.77(160 m)和0.75(280 m)。并且,将气溶胶平均消光系数和对应三层(60,160和280 m)的PM_(2.5)平均质量浓度对比,发现两者趋势一致。同样的,为了验证MAX-DOAS是否具备准确识别污染物的长距离输送的能力,我们通过Angstrom指数确定沙尘天气,通过计算梯度理查森数和边界层高度确定静稳天气,分析了在特殊天气条件下,MAX-DOAS能够对沙尘和静稳天气做出及时、准确的响应。分析气溶胶平均消光系数,发现气溶胶垂直廓线随高度升高呈现指数衰减变化的趋势,并且气溶胶消光系数均值在1.5 km高度处约为近地面的50%左右,而在1.5 km以上消光系数会随着高度的增加而快速减小。当高度达到2 km左右时,气溶胶消光系数均值下降到了0.1 km^(-1)。以上结果表明MAX-DOAS探测大气气溶胶垂直廓线具有较高的适用性。
- 蒋诚唐贵谦李启华刘保献王蒙王跃思
- 关键词:颗粒物污染气溶胶垂直廓线
- 一种基于差分光学吸收光谱技术的碳排放在线检测控制系统
- 本发明提供一种基于差分光学吸收光谱技术的碳排放在线检测控制系统,包括:全波段可调谐激光器、多次反射吸收池、采集器以及主控模块,其中:主控模块,包括探测器、反演分析模块、激光驱动模块;全波段可调谐激光器,包括感应器和调波器...
- 徐铭泽张庆军
- 深紫外波段苯的差分光学吸收光谱DOAS定量方法研究被引量:6
- 2021年
- 取代基通过取代苯环上的H原子形成不同苯系物(苯、甲苯、二甲苯等),其共有结构苯环上的不固定π键电子受到激发,使得苯系物在紫外波段240~280 nm具有明显的特征吸收结构,鉴于此大气中的苯及相关的苯系物可以通过差分光学吸收光谱(DOAS)方法来进行定量,但采用该波段测量需要考虑以下问题:首先是氧气(O_(2))的吸收干扰问题,苯(C_(6)H_(6))在该波段的吸收截面与O_(2)在243~287 nm Herzzberg带相互重叠,且O_(2)的特征光谱结构随O_(2)的浓度不同而变化,导致O_(2)的吸收光学密度与O_(2)的浓度不成线性关系。其次,苯系物结构上的相似性使其在紫外波段的特征吸收结构差别较小并且相互重叠,从而对C_(6)H_(6)的拟合产生干扰。此外,除了O_(2)和苯系物以外,还有臭氧(O_(3))、二氧化硫(SO_(2))等干扰。C_(6)H_(6)在195~208 nm的深紫外波段具有较大的吸收截面(2.417×10^(-17)cm^(2)·molecule-1),为240~260 nm处截面大小(2.6×10^(-18)cm^(2)·molecule^(-1))的9倍左右,针对C_(6)H_(6)在深紫外195~208 nm波段的吸收特征,开展便携式DOAS定量方法研究,采用该波段进行C_(6)H_(6)的光谱定量分析并应用到实际的外场观测。通过建立C_(6)H_(6)与干扰气体SO_(2),氨(NH_(3)),二硫化碳(CS_(2))和一氧化氮(NO)的差分吸收截面的二维相关性矩阵,获取C_(6)H_(6)光谱定量的最优反演波段。通过开展实验室条件下C_(6)H_(6),SO_(2)和NH_(3)不同浓度配比的混气实验对195~208 nm波段反演C_(6)H_(6)的效果进行评估。实验结果显示,采用195~208 nm波段进行光谱反演的探测限为17.6μg·m^(-3),光谱反演浓度与理论浓度的相对测量误差均小于5%且RSD(相对标准偏差)小于3%,同时与240~260 nm波段反演结果进行对比,相对误差小于5%。在外场实际情况下,利用便携式DOAS系统获取190~300 nm的大气测量光谱,通过DOAS方法解析并结合GPS信息,获得了某化工园区C_(6)H_(6)的污染浓度分布
- 叶凯迪秦敏方武段俊唐科唐科张鹤露谢品华谢品华
- 关键词:差分光学吸收光谱DOAS苯深紫外
- 基于多轴差分光学吸收光谱测量北京地区对流层NO_(2)的研究被引量:6
- 2021年
- 由于二氧化氮(NO_(2))在大气的物理和化学机制进程中有着十分重要的作用,并且对环境、气候以及人体健康产生影响,合理、有效地监测和控制大气中NO_(2)浓度已成为十分重要的课题。地基多轴差分吸收光谱(MAX-DOAS)仪是利用太阳散射光的被动DOAS仪器,相较于小范围测量的点式仪器、利用光源和反射装置的主动DOAS仪器,具有时间分辨率高、高灵敏度、测量范围广和不受搭建平台制约等优势特点。2018年在北京中国气象科学研究院(116.32°E,39.95°N)开展了基于地基MAX-DOAS的对流层NO_(2)全年连续观测,采集得到原始吸收光谱并运用光谱处理软件QDOAS进行反演得到NO_(2)斜柱浓度(SCD),选择较为简单的几何近似方法计算求出大气质量因子(AMF),从而将NO_(2) SCD转换为垂直柱浓度(VCD),据此研究分析了北京地区NO_(2) VCD月均值和季节均值变化、季节的日平均变化以及一周内日平均变化的特征。结果表明,北京地区对流层NO_(2) VCD随季节变化较为明显,呈现冬季最高而夏季最低的趋势,其中冬季季节均值达到2.94×10^(16) molec·cm^(-2),为夏季的1.6倍,不同季节的日均变化一般在下午表现出明显的差异,最大相差为2.17×10^(16) molec·cm^(-2)。一周内每日的浓度变化有一定规律性,周日平均浓度较其他时间降低17%左右,出现了一定程度的周末效应。通过将地基MAX-DOAS观测结果和地面国控站点官园监测站(116.339°E,39.929°N)2018全年数据结果进行对比,显示出两者变化趋势具有好的一致性,相关系数r可达0.81。研究表明,地基MAX-DOAS不仅可以对区域污染气体如NO_(2)的实时快速监测及变化规律的研究分析提供一种有效手段,也可以对其他数据来源进行校验。
- 朱鹏程刘浩然季祥光李启华刘国华田园徐恒
- 关键词:二氧化氮
- 基于差分光学吸收光谱技术的曹妃甸地区污染气体监测
- 2021年
- 为了研究曹妃甸地区的大气污染状况,了解其变化特征及其影响因素,采用多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS),于2019年12月至2020年8月对曹妃甸地区NO_(2)、O_(3)、SO_(2)三类主要污染物进行了监测分析,初步分析结果表明:曹妃甸地区NO_(2)浓度在春季最高,均值为2.86×10^(16)molec/cm^(2),O_(3)浓度最高值出现在夏季。在日变化上,O_(3)与NO_(2)之间存在明显的负相关性,而O_(3)浓度的峰值时间较太阳光照强度峰值存在滞后性;SO_(2)的浓度分布呈“U”型,峰值出现在早晨与傍晚。8月期间,曹妃甸地区主要盛行东南风,风速多处于2-4m/s,此风向期间O_(3)与SO_(2)浓度较高,NO_(2)主要来自于局地污染源排放。四个离轴观测角的差分斜柱浓度(DSCDs)结果显示,污染物主要分布于对流层底部,其中NO_(2)主要集中于0-0.5km高度内。
- 王志刚李少华申伟肖春艳伍文祥
- 关键词:差分吸收光谱大气污染物气象因子
- 基于差分光学吸收光谱技术的交通主干道污染气体监测被引量:4
- 2020年
- 采用长程差分光学吸收光谱技术,对青岛市海尔路和银川东路交叉路口的污染气体进行实时连续监测,获得2017—2018年大气主要污染物NO2、O3和SO2的含量,并与附近环境监测站的同步监测数据进行对比。结果表明,二者具有很高的一致性,NO2和O3的小时平均结果相关系数分别为0.78和0.798,月平均结果相关系数分别为0.91和0.84,其中NO2的浓度分布呈现明显的早晚双峰特征。与实时获得的车流量数据进行相关性分析,结果显示:NO2浓度与交通流量呈强正相关,相关系数达到0.95;NO2浓度存在工作日高于周末的显著"周末效应"。
- 王章军郝菁宋晨光李先欣
- 关键词:光谱学差分光学吸收光谱污染监测污染气体
- 一种基于离轴抛物面镜的差分光学吸收光谱测量系统
- 一种基于离轴抛物面镜的差分光学吸收光谱(DOAS)测量系统,由离轴抛物面镜(中心打孔)望远镜、光源(LED)装置、光源耦合透镜、光源准直镜头、角反射镜、光纤以及光谱仪探测器组成。光源装置发出的光被透镜耦合进入光纤,经准直...
- 秦敏卢雪段俊方武沈兰兰江宇谢品华刘建国刘文清
- 文献传递
- 基于差分光学吸收光谱法的大气甲醛和乙二醛研究被引量:7
- 2016年
- 介绍了一种基于差分光学吸收光谱技术对上海城市大气中HCHO和CHOCHO进行高时间分辨率的测定方法。针对HCHO和CHOCHO的不同吸收结构,选择适当的光谱分析波段,扣除干扰气体的吸收,有效降低残差,得到了用于反演目标气体的光学厚度,并进一步获得2013年10月HCHO与CHOCHO的浓度变化特征。HCHO,CHOCHO平均浓度分别为(4.0±1.6)和(3.4±1.2)μg·m^(-3)。受人为源的影响,HCHO工作日平均浓度高于假期平均浓度,而CHOCHO的浓度相差不大。两者浓度的日变化趋势相似,早晨06:00—07:00出现最大值后迅速下降,到09:00左右出现最小值后又缓慢上升,并在夜间至日出前保持相对稳定的浓度水平。为探索大气HCHO可能的来源和生成过程,选取夜间稳态阶段,早高峰阶段,光化学反应阶段和晚高峰阶段等四个典型时段对HCHO的来源进行解析。NO_2作为HCHO的一次源指示物;同时作为光化学反应的中间产物,HCHO和CHOCHO生成机理具有相似性,因此以CHOCHO作为解析HCHO的二次源指示物,利用线性回归模型来源解析结果所得HCHO浓度与实际观测值具有较好的相关性,相关系数r为0.60~0.81,分析得出上海城区二次来源对环境HCHO浓度的贡献约为三分之一。
- 沈仕亮王珊珊周斌
- 关键词:差分吸收光谱甲醛乙二醛
- 差分光学吸收光谱技术监测气溶胶研究进展被引量:3
- 2015年
- 差分光学吸收光谱技术(DOAS)经过三十多年的发展,已经广泛用于地基、空基和卫星平台的大气痕量气体观测。目前,DOAS技术在大气气溶胶光学厚度、消光系数、粒径分布、污染类型等监测领域得到了很大的发展,为大气环境监测、大气化学研究提供了新的手段和方法.在分别回顾主动DOAS技术监测近地面气溶胶以及被动DOAS技术反演垂直方向上气溶胶光学参数等研究的基础上,对DOAS技术监测气溶胶的研究领域技术发展提出新思路.
- 王珊珊周斌
- 关键词:气溶胶消光系数气溶胶光学厚度差分光学吸收光谱法
- 一种利用偏振分光的差分光学吸收光谱测量系统
- 一种利用偏振分光的差分光学吸收光谱(DOAS)测量系统,包括λ/4波晶片,偏振分光片,抛物面反射镜主镜,角反射镜,光纤,光源装置以及光谱仪探测器。本发明利用偏振分光片的特性,携带吸收光谱的信号由于两次通过λ/4波晶片,偏...
- 秦敏段俊方武卢雪沈兰兰张天舒谢品华刘文清王煜
- 文献传递
相关作者
- 刘文清

- 作品数:1,363被引量:4,305H指数:31
- 供职机构:中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所
- 研究主题:光谱学 激光雷达 差分吸收光谱 激光诱导击穿光谱 气溶胶
- 谢品华

- 作品数:478被引量:1,438H指数:20
- 供职机构:中国科学院合肥物质科学研究院
- 研究主题:差分吸收光谱 DOAS NO 差分吸收光谱技术 大气光学
- 周斌

- 作品数:129被引量:391H指数:10
- 供职机构:复旦大学
- 研究主题:光学测量技术 DOAS 差分光学吸收光谱法 气中 大气环境
- 刘建国

- 作品数:1,030被引量:3,340H指数:29
- 供职机构:中国科学院合肥物质科学研究院
- 研究主题:光谱学 激光诱导击穿光谱 气溶胶 激光雷达 FTIR
- 秦敏

- 作品数:82被引量:349H指数:11
- 供职机构:中国科学院合肥物质科学研究院
- 研究主题:差分吸收光谱 DOAS NO 宽带 差分光学吸收光谱