典型光谱吸收模型对静止轨道毫米波辐射分析

为分析我国未来拟发展的高轨静止卫星毫米波大气辐射特征,选择最佳模拟其毫米波辐射的光谱吸收线库方案,选取了三种基于典型光谱吸收线库逐线吸收模型(毫米波传播模型(MPM)、罗氏模型(ROS)和高分辨率分子吸收传输模型(HITRAN)),针对拟新增的静止轨道毫米波探测频率424 GHz,分析了三种大气吸收模型模拟该频率大气吸收系数随大气温度、大气压强和大气湿度的变化差异。构建了一种多层毫米波辐射传输模型,利用上海探空站加密观测数据,模拟风云三号B星微波湿度探测仪(FY3B/MWHS)183.31 GHz三个毫米波通道辐射值,并与真实观测值对比,分析三种光谱吸收线库在模拟海陆边界地区毫米波辐射时的性能差异。分析结果表明,对于424 GHz通道三种大气吸收模型对大气温度、大气压强和大气湿度的敏感变化趋势一致,数值上MPM模型与ROS模型更接近,HITRAN模型要显著低于其他模型。对于183.31 GHz,在海陆交界地区MPM模型模拟误差相比ROS和HITRAN模型最小,所有模型的第五通道模拟误差比第三通道和第四通道要小。

激光吸收光谱气体检测中谱线的自动筛选

激光吸收光谱(LAS)技术进行气体检测具有高选择性、高灵敏度、快速响应、可多组分多参量同时非接触测量等优势,被广泛用于环境监测、污染排放检测、工业过程控制等领域。在应用LAS技术进行气体检测时,首要工作就是选择合适的目标谱线。目前对谱线的筛选都是基于人工观察完成,费时费力,效率低下。设计了一款自动化谱线筛选软件,对于给定波段范围,基于LAS检测原理和谱线筛选原则,结合测量的环境条件对HITRAN光谱数据库中的相关谱线数据进行分析,根据吸光度和谱线的线宽等对灵敏度和谱线干扰进行判断,最终输出筛选的目标谱线或测温谱线对。该方法大大提高了谱线的筛选效率,可用于LAS气体检测之前目标谱线的自动化筛选,对于气体的浓度检测和温度测量具有重要意义。