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一种新的CO2探空测量方法

A New Method for Atmospheric CO2 Balloonsonde Measurement

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摘要

介绍了一种新的CO2探空测量方法。其原理是利用比尔歩格朗伯定律,使用非分光红外法,通过选择合适的红外光源和红外探测器,设计了合理的电路,在定标的基础上将测量的光强转换成CO2浓度,制作出可用于探空测量的实验装置。通过与EC9820型CO2分析仪的地面对比实验,结果表明,连续24 h测量的误差范围在-10×10-6~10×10-6,平均误差为3.76×10-6,验证了设计的可行性,基本满足了大气CO2探空的精度需求,为进一步研制CO2探空仪提供了参考。

Abstract

A new method is presented for atmospheric CO2 balloonsonde measurement. Based on Beer-Bouguer-Lambert law and non-dispersed infrared (NDIR) technique, an experimental device is designed and developed. A infrared LED is used to produce suitable light source, and infrared LED detectors and a proper electronic circuit designed are used to transform light intensity into electrical signals in the experimental device. Calibration method for CO2 measurement is also presented. A comparison experiment is carried out for continuous 24 h on ground with EC9820 analyzer. Result shows that measurement error ranges from -10×10-6 to 10×10-6, and standard deviation is 3.76×10-6, which basically satisfies the precision demand for atmospheric CO2 measurement. The feasibility of CO2 measurement has been validated.

补充资料

中图分类号:TN216

DOI:

所属栏目:大气光学与海洋光学

基金项目:国家自然科学基金(41005015),科技部科技基础性工作专项基金(2007FY110700)和中科院知识创新工程重要方向性项目(KJCX2-EW-N07)资助课题。

收稿日期:2012-05-02

修改稿日期:2012-07-05

网络出版日期:2012-08-20

作者单位    点击查看

冯林:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学院研究生院, 北京 100049
胡顺星:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
黄见:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
苑克娥:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
邵石生:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
徐之海:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
曹开法:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
孟祥谦:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学院研究生院, 北京 100049
吕炜煜:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学院研究生院, 北京 100049
于海利:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学院研究生院, 北京 100049
张世国:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学院研究生院, 北京 100049

联系人作者:冯林(fenglin@aiofm.ac.cn)

备注:冯林(1987—),男,硕士研究生,主要从事激光雷达大气探测方面的研究。

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引用该论文

Feng Lin,Hu Shunxing,Huang Jian,Yuan Ke′e,Shao Shisheng,Xu Zhihai,Cao Kaifa,Meng Xiangqian,Lü Weiyu,Yu Haili,Zhang Shiguo. A New Method for Atmospheric CO2 Balloonsonde Measurement[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2012, 49(10): 100103

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