多通道近红外太阳光谱仪观测数据集(2001~2015年)

太阳光谱的观测与研究能够得到太阳大气中与观测谱线对应层次的等离子体物质的视向速度、温度、密度等物理参数,不同波段的光谱对应太阳大气的不同层次、多个波段太阳光谱的同步观测,对太阳大气模型的建立和对已有模型的验证有重要意义。紫金山天文台多通道近红外太阳光谱仪,在三个波段,即Hα(6563A)、CaII 8542A和HeI 10830A,同时对太阳及其活动现象进行光谱观测,并获得缝前的Hα单色像。通过该光谱仪的观测,我们可以得到三条谱线的中心、线翼及附近连续谱的强度、谱线轮廓、速度等信息。目前已积累了从2001年到现在的Hα、CaII 8542Å和HeI 10830Å三个波段的光谱数据和光谱仪缝前Hα单色像数据。

大气气柱内水汽总含量的红外光谱遥测

我们研制了一台太阳红外光谱仪，在地面连续自动地记录了晴天的太阳红外光谱．利用３．４３４μｍ（２９１ｃｍ～（－１））波段附近水汽对太阳光谱的吸收反演出整层大气中水汽的总含量． 遥测结果与无线电探空相当吻合．经过近一年半的观测，得到了合肥地区垂直气柱中可降水含量的日变化和季节变化规律，并发现气柱中可降水含量与地面露点温度有较好的相关，并对结果进行了讨论．

大气中水汽柱浓度的直射太阳光红外吸收光谱遥测研究

研制了一种地基傅里叶变换红外光谱遥测系统,自动记录了晴天的太阳近红外吸收光谱,从该光谱中实时获得了整层大气透射率,进而采用最优化方法从该透射率中反演出了测量站点地区大气中2011年10月17日到2013年3月6日期间的整层水汽柱浓度含量。由该地基遥感技术获得的高时间分辨率整层水汽柱浓度与太阳辐射计的测量结果相比较,两者具有较好的一致性,相关系数达92%。测量站点地区的水汽柱浓度日变化很大并且没有明显周期性,日变化的复杂特征与多种因素有关。由于大气环流、季节温度变化等因素影响,测量站点地区水汽柱浓度呈现出明显季节周期特征,夏季明显高于冬季。这些结果对于水汽探测和分析方法的研究应用具有重要意义。

整层大气甲烷总量季节变化的遥测

利用自行研制的一台用于探测大气成分的太阳红外光谱仪 ,在地面连续自动地记录了晴天的太阳红外光谱。用逐线积分法计算了整层大气的吸收 ,发现在 3.42 8μm波段主要是大气甲烷的吸收 ,从记录的该波段的太阳红外光谱中反演出整层大气中甲烷的总含量 ,经过近一年半的观测 ,得到了合肥地区大气甲烷垂直柱含量的季节变化规律。发现其变化规律与北半球背景对流层空气采样分析法测量的甲烷季节变化规律基本相同。文中详细介绍了测量仪器、测量原理和部分测量结果 ,并对结果进行了简单的讨论。

垂直气柱中大气微量成分总含量的反演

提出了一种利用地面中等光谱分辨率的太阳红外光谱反演整层大气中某几种微量成分总含量的方法，用逐线积分（ Ｌ Ｂ Ｌ） 法计算整层大气分子吸收，采用差分吸收法测量太阳红外光谱得到实际大气中微量成分的吸收，用最大似然法反演出微量成分的总量。详细分析了这种方法的可行性和反演精度，数值模拟分析和实际测量表明该方法有较高的精度，已把该方法用于监测实际大气中甲烷和水汽总含量的变化。