基于太陽光譜觀測反演大氣SO2和O3柱濃度.pdf

1、二氧化硫是大氣的重要污染物，亦是酸雨的主要成因之一，對自然環(huán)境會造成極大危害，高濃度下也可能直接危害人體健康。另一方面，臭氧在大氣中柱濃度的改變，會使地球接收到的太陽紫外輻射改變，改變生態(tài)環(huán)境，影響人類生存。所以監(jiān)測這兩種氣體在大氣中垂直柱濃度的變化顯得尤為重要。光譜法在探測大氣污染物時具有效率高，響應快的特點，而且與通過化學手段監(jiān)測大氣污染物的方法相比又不會產(chǎn)生新的污染，逐漸成為大氣污染物監(jiān)測的主要方法。
　　基于現(xiàn)有的研究理論

2、，本文使用高精度光譜儀iHR320觀測了南京江北的地面太陽光譜和天空散射光譜，并對數(shù)據(jù)做了對比分析。結(jié)果表明:地面太陽光譜中有許多吸收峰存在，并且其相對強度的日變化比較明顯;地面太陽光譜的峰值所在波長成周期性日變化;晴天時，短波區(qū)域的天空散射光譜的相對強度較大;陰天和霾天時，長波區(qū)域的天空散射光譜相對強度較大;這些結(jié)果與光散射理論相對應。最后基于觀測到的地面太陽光譜，結(jié)合臭氧監(jiān)測儀(Ozone Monitoring Instrument

3、，OMI)所提供的二氧化硫和臭氧垂直柱濃度以及HITRAN2012數(shù)據(jù)庫（High-resolution transmission molecular absorption database）提供的SO2和O3的吸收截面，本文選取合適的參考光譜，采用差分吸收原理和最小二乘法，反演出另一個時刻的SO2和O3的垂直柱濃度。從而實現(xiàn)了利用觀測得到的太陽光譜定量計算大氣中SO2和O3的垂直柱濃度的目的。反演的結(jié)果表明，本文的方法得出的結(jié)果與OM