基于近红外差分吸收光谱技术的大气中水汽柱浓度反演

基于近红外被动差分吸收光谱技术(IR-DOAS)反演了大气中水汽柱浓度。从Hitran数据库中获取高分辨率截面,利用Voigt线型进行不同温压条件下的线性展宽,获得不同反演吸收截面。以仰角为90°的光谱作为参考谱,对光谱进行反演,获取垂直柱浓度。通过与太阳光度计(CE-318)进行对比发现,结果具有很好的趋势一致性,线性相关系数为0.99,且IR-DOAS的反演值与CE-318结果的差值在IR-DOAS反演误差范围内。将其应用于水汽斜柱浓度的空间分布获取发现,垂直方向水汽斜柱浓度随仰角的变化呈梯度变化,水平方向水汽斜柱浓度随观测方位角的变化几乎不变,分布均匀。

基于DOAS技术的电厂及城区二氧化碳排放遥测研究

针对快速、高分辨获取CO_(2)排放量并有效识别CO_(2)排放源分布的需求,集成了近红外差分吸收光谱遥测系统,研究了反演CO_(2)浓度信息的近红外差分光学吸收光谱算法,并结合通量算法估算了典型排放源的排放通量。分别选取电厂和合肥市科学岛为观测点,开展了对典型点排放源和复杂背景下面排放源的CO_(2)浓度分布研究,分析了参考光谱的选择对于结果反演的影响,选择背景光谱为参考谱,获取了CO_(2)柱浓度信息,柱浓度反演误差可达到0.79%,并利用双三次插值算法得到了高空间分辨的CO_(2)柱浓度二维浓度分布结果,结合浓度分布结果和观测参数计算了电厂CO_(2)的排放通量为1925 kg,其中测量距离估算误差为主要误差源。初步开展了对合肥市边界层CO_(2)浓度分布的研究,获得了合肥市大气边界层郊区、电厂区和城市区的CO_(2)浓度分布特点,该研究对下一步开展城市温室气体排放的评估具有重要意义,为城市碳排放遥测提供了一种可靠的技术和方法。