直射太阳光差分吸收光谱反演NO_2整层垂直柱浓度

在直射太阳光差分吸收光谱技术(DS-DOAS)中,通常采用测量期间较干净大气条件下太阳天顶角最小时的测量谱作为参考谱反演整层垂直柱浓度(VCD)。由于参考谱中依然含有未知的NO2吸收结构,因此得到的是VCD的相对值。该文将大气外层高精度太阳夫琅禾费标准光谱与仪器函数卷积后作为参考谱,避免了参考谱中含有NO2的吸收结构引入的误差。通过研究3月7日用此新方法获得的斜柱浓度(SCD)与通常方法获得的差分斜柱浓度(dSCD)的比较,新方法反演SCD的误差小于1.6×1016 molecules.cm-2;通常方法反演SCD的误差在4.25×1016 molecules.cm-2附近,采用新方法误差减少了62%以上。最后将DS-DOAS测量的NO2整层VCD与多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)测得的NO2对流层VCD进行了对比,结果表明新方法可以有效的改进通常方法计算VCD的误差。

直射太阳光差分吸收光谱法测量合肥NO2整层柱浓度

直射太阳光差分吸收光谱技术(DS-DOAS)近年来成功应用于大气痕量气体的垂直柱浓度测量.本文研究了基于被动DOAS算法可用于连续测量NO_2整层垂直柱浓度的DS-DOAS技术,介绍了测量系统的构成.利用统计最小值外推法减少了由参考谱引入的误差.分析了测量结果的误差来源,估算了误差大小.报道了该系统在合肥地区对NO_2进行的连续11天的测量,分析了测量结果.通过实验验证了算法的可行性,证实了该技术可实现连续测量NO_2整层垂直柱浓度.