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应用多光路主动差分光学吸收光谱仪观测大气污染物的空间分布

王焯如 周斌 王珊珊 杨素娜

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应用多光路主动差分光学吸收光谱仪观测大气污染物的空间分布

王焯如, 周斌, 王珊珊, 杨素娜

Observation on the spatial distribution of air pollutants by active multi-axis differential optical absorption spectroscopy

Wang Zhuo-Ru, Zhou Bin, Wang Shan-Shan, Yang Su-Na
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  • 研制了一套具有4条测量光路的主动差分光学吸收光谱仪(DOAS)系统,以一盏短孤氙灯为4台集成一体的发射/接收望远镜提供光源,可同时发射4条相互独立的测量光路,4台望远镜的角度可分别独立调整以对准不同位置的角反射镜,光路之间的最大发散角可达28°.为测试仪器性能,使4条光路测量同一区域内的NO2浓度. 对4条光路的测量结果进行相互对比,任意两条光路的相关系数均在0.97以上,测得NO2的体积分数平均差异小于10-9, 表明结果具有良好的一致性
    An active 4-axis differential optical absorption spectroscopy system is developed in the project. The system has 4 telescopes integrated together that can simultaneously project and receive 4 independent light beams for measurement. The 4 beams share one xenon short-arc lamp as the light source. Each telescope can be adjusted individually to point to different reflectors. The angle between different beams can be adjusted up to 28°. A test is conducted on the system with four beams setting to measure the concentration of NO2 in the same area. The comparison shows good consistency between measurement data from different beams: the correlation coefficient (R2) between the data from any two beams is no less than 0.97 and the average difference between different beams is below 1×10-9. The long-term observations on the vertical distributions of NO2 and SO2 around Fudan University reveal the average feature of its daily variation: the concentration of NO2 shows a variation of double-peak in a day, the 2 peaks occur in the early morning and the evening respectively, while the valleys occur in the afternoon and the wee hours; the layer of 44—66 m has the highest NO2 concentration, while the layer of 66—88 m the lowest; during the nighttime, inter-layer difference of NO2 concentration is higher than that during the daytime and can be as high as 17×10-9; the concentration of SO2 shows a variation of single-peak in a day, the peak occurs in the forenoon; the vertical distribution of SO2 is relatively even, with the inter-layer difference below 3×10-9.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:40975076)和国家高技术研究发展计划(批准号:2006AA06Z417)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-01
  • 修回日期:  2010-09-09
  • 刊出日期:  2011-03-05

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