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基于地基高分辨率太阳吸收光谱观测大气中硝酸的时空分布

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摘要

地基高分辨率傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术具有高准确性、高精度探测环境大气痕量气体成分的优势。本文利用高分辨率FTIR光谱技术探测合肥地区大气中气体硝酸(HNO3)的浓度,基于最优估算法由中红外太阳吸收光谱反演出HNO3浓度的垂直廓线和柱总量。获得了2017年一年大气HNO3的垂直廓线和柱总量的时间序列,分析了HNO3的季节变化、浓度探测敏感性高度、反演平均核和自由度等特征。不同季节大气HNO3的垂直廓线表明,HNO3在20-30km的大气平流层浓度较高,在对流层浓度较低。HNO3的柱浓度显示出明显的季节变化,春季最大,冬季最小,季节变化幅值为9.82×1015 molec cm-2。为了对地基FTIR的观测进行比对,我们选取Aura MLS卫星数据产品与地基测量数据进行比对。比对结果表明,地基遥感观测与卫星数据显示出一致的季节变化;尽管卫星偏柱量整体小于地基遥感的柱总量,但两者的相关系数为0.83,表明两者具有较好的一致性。地基观测结果验证了地基FTIR光谱技术观测大气中HNO3时空分布的可靠性和准确性。

补充资料

DOI:10.3788/aos202040.0201003

作者单位:

    中科院安徽光学精密机械研究所
    中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学中心
    中国科学技术大学地球与空间科学学院
    中国科学技术大学环境科学与光电技术学院
    中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所
    中科院安徽光学精密机械研究所
    School of Chemistry, University of Wollongong

引用该论文

章惠芳,王薇,刘诚,单昌功,胡启后,孙友文,Nicholas Jones。 基于地基高分辨率太阳吸收光谱观测大气中硝酸的时空分布[J]。光学学报,2020,40(02):0201003。

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