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基于红外掩日通量法(SOF)污染源排放气体浓度时空分布反演算法研究

刘志明 刘文清 高闽光 童晶晶 张天舒 徐亮 魏秀丽 金岭 王亚萍 陈军

基于红外掩日通量法(SOF)污染源排放气体浓度时空分布反演算法研究

刘志明, 刘文清, 高闽光, 童晶晶, 张天舒, 徐亮, 魏秀丽, 金岭, 王亚萍, 陈军
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  • 介绍了在傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术基础上发展起来的一种监测污染源有害气体排放率的新方法——红外掩日通量(solar occultation flux, SOF)法.在理论上建立了太阳辐射两层传输模型,根据比尔定律阐述了计算污染物透过率的方法.详细介绍了如何从HITRAN,NIST和QAsoft三种红外数据库中提取气体标准吸收截面.介绍了基于Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法反演污染气体柱浓度的算法和污染源气体排放率计算算法.介绍了整套装置的组成部分和太阳跟踪装置的结构.对合肥某一化肥厂的氨气排放进行了测量,从实验结果可以看出,测量的柱浓度分布准确地反应了污染物排放和扩散情况,证明了污染源排放气体浓度时空分布反演算法的正确性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60708100),国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA061504)资助的课题.
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    Wu J G 1994 Modern Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Its Application (Vol.1) (Beijing: Scientifical and Technical Documents Press) p492—505 (in Chinese) [吴谨光 1994 近代傅里叶变换红外光谱技术及应用(上册) (北京:科学技术文献出版社) 第492—505页]

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    Manne K, 2005, Ph.D. Dissertation (Sweden: Chalmers University of Technology)

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    Roland H, Peter R, Chris D, Anita J, Richard M, Benjamin T 2005 International Sociaty for Optical Engineering 5995 599510

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    Cao T T, Luo S R, Zhao X Y, Liang H M, Wang H B, Yang J G 2007 Acta Phys. Sin. 56 5554 (in Chinese) [曹婷婷、罗时荣、赵晓艳、梁慧敏、王宏波、杨经国 2007 物理学报 56 5554]

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    Manne K, 2005, Ph.D. Dissertation (Sweden: Chalmers University of Technology)

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    Liu Z M, Gao M G, Liu W Q, Zhang T S, Xu L, Wei X L, Chen H 2008 Spectrosc. Spect. Anal. 28 770 (in Chinese) [刘志明、高闽光、刘文清、张天舒、徐 亮、魏秀丽、陈 华 2008 光谱学与光谱分析 28 770]

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    [9] 田园, 孙友文, 谢品华, 刘诚, 刘文清, 刘建国, 李昂, 胡仁志, 王薇, 曾议. 地基高分辨率傅里叶变换红外光谱反演环境大气中的CH4浓度变化. 物理学报, 2015, 64(7): 070704. doi: 10.7498/aps.64.070704
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-21
  • 修回日期:  2009-11-12
  • 刊出日期:  2010-08-15

基于红外掩日通量法(SOF)污染源排放气体浓度时空分布反演算法研究

  • 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学中心,环境光学与技术重点实验室,合肥 230031
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60708100),国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA061504)资助的课题.

摘要: 介绍了在傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术基础上发展起来的一种监测污染源有害气体排放率的新方法——红外掩日通量(solar occultation flux, SOF)法.在理论上建立了太阳辐射两层传输模型,根据比尔定律阐述了计算污染物透过率的方法.详细介绍了如何从HITRAN,NIST和QAsoft三种红外数据库中提取气体标准吸收截面.介绍了基于Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法反演污染气体柱浓度的算法和污染源气体排放率计算算法.介绍了整套装置的组成部分和太阳跟踪装置的结构.对合肥某一化肥厂的氨气排放进行了测量,从实验结果可以看出,测量的柱浓度分布准确地反应了污染物排放和扩散情况,证明了污染源排放气体浓度时空分布反演算法的正确性.

English Abstract

参考文献 (11)

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