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MAX-DOAS仪器观测大气Ring效应及对气溶胶参数的敏感性研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:X122[环境科学与工程—环境科学]
  • 作者机构:[1]中国科学院安徽光学精密机械研究所,环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031, [2]中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽合肥230031, [3]淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北235000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41275038,61275151),环保公益性项目(201409006),国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2014AA06A511,2014AA06A508),安徽省自然科学基金项目(1308085QF124)资助
中文摘要:

Ring效应是指大气中O2和N2分子对太阳光的转动拉曼散射致使太阳夫琅禾费结构变浅(被填充)的现象。大气气溶胶能够改变光子在大气中的光程和大气散射性质,进而影响到光子发生转动拉曼散射的几率(RSP),最终影响填充效应。通过观测 RSP 在不同气溶胶状态下的变化,可以反演得到气溶胶参量信息。采用地基多轴差分吸收光谱(multi-axis differential optical absorption spectroscopy,MAX-DOAS)方法在晴朗无云天气下对 Ring效应进行了观测,并把测量值和模型值进行了对比,两者一致性较好;选取大气辐射传输模型 McArtim研究了在不同大气条件下 Ring 效应对气溶胶参数等的灵敏度,结果表明在大多数测量情况下,气溶胶光学厚度和边界层高度对 RSP影响较大,在90°仰角时,AOD从0.1增加到1,RSP 减少了24.6%,边界层高度从1 km增加到3 km,RSP增加了4.4%。研究表明,Ring效应对气溶胶光学厚度和边界层高度较为敏感,这为反演气溶胶的垂直分布提供了一种新方法。

英文摘要:

Ring effect is defined as the phenomenon that the depth of solar Fraunhofer lines in scattered light is less than those observed in direct sunlight.The aerosol could change the light path and the scattering properties in the atmospheric,and influ-ence Raman Scattering Possibility of the photons,and finally affect the filling-up effect.Aerosol parameters (aerosol optical depth,boundary layer height,single scattering albedo,asymmetric factor)could be obtained by observation of the Ring effect in different aerosol condition.The Ring effect is measured by ground-based MAX-DOAS instrument under clear days and the meas-urement results is compared with McAritim results.The comparison has a good agreement.Radiation transfer model McArtim is used to study the sensitivity of the Ring effect to the aerosol parameters.The study shows that in most conditions,aerosol opti-cal depth (AOD)and boundary layer (bh)height has a great influence to RSP,and in 90 degree elevation angle,RSP has a de-crease of 24.6% when AOD varies from 0.1 to 1,and a decrease of 4.4% when bh varies from 1km to 3 km.The study shows RSP is more sensitive to AOD and boundary layer height,which may provide a new method for aerosol profile.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642