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《中国气象科学研究院》 2012年
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大气NO_2柱浓度的地基MAX-DOAS观测研究

李蔚  
【摘要】:MAX-DOAS是一种先进的大气成分遥感仪器,它的地基遥感对近地面几公里大气中的吸收物质很敏感,非常适合边界层和对流层大气成分的观测,具有很好的应用前景。二氧化氮(NO_2)作为一种重要的大气痕量气体,是大气中的主要污染气体之一。本文通过使用便携式Mini MAX-DOAS仪器对天津武清(工业发达地区)、云南腾冲(西部较“清洁”地区)的大气痕量气体(二氧化氮)浓度进行观测实验。研究Mini MAX-DOAS在两种环境状况下探测反演对流层NO_2柱浓度的可行性。 首先根据太阳散射光MAX-DOAS观测原理设计了合理的观测方案。而在分析和处理测量光谱过程中识别了各种重要的影响测量结果准确度的因素如系统噪声、波长校准、Ring效应影响、分子截面的选择和处理等。并结合WINDOAS分析软件的使用,针对其中的每一项提出了较优化的处理方法。介绍了用WINDOAS软件处理观测光谱的过程并讨论了处理过程中相关参数的设置问题。最后通过运用最小二乘法原理将消噪、校准后的观测光谱以及处理过的分子截面、Ring效应截面拟合反演出大气中二氧化氮(NO_2)斜柱浓度。 本文通过以上方法分别反演出了天津武清、云南腾冲的大气斜柱浓度差值(DSCD)。并对两地(工业发达地区和西部较“清洁”地区)大气斜柱浓度值(DSCD)日变化图进行对比分析。本文利用几何近似法将DSCD转化为对流层垂直柱浓度(VCD),对比天津武清、云南腾冲两地的对流层垂直柱浓度的反演结果得知,这种近似的方法,在近地面污染浓度较强的情况下(如天津武清)效果较好,而在清洁地区(腾冲),在对流层NO_2浓度反演过程中,还需要考虑其他因素的影响。
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X831

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