专题3：差分吸收技术.ppt

差分吸收技术(Differential absorption technique） Dobson紫外分光光度计 简介：陶普生紫外分光光度计是测量大气垂直气柱中臭氧含量的仪器之一。于1931年为英国科学家陶普生所研制。它采用接收太阳直射光或散射的天顶光来测量大气中的臭氧含量。 原理：Dobson分光光度计是一个双水晶棱镜的光谱仪，从紫外线区选出两条光谱线，一条光谱其臭氧吸收系数较大，另一条光谱其臭氧吸收系数较小，使这两种波长的光线交替落在一个光电池上，在光电池上产生一个低频交流电，经低频交流放大线路放大，其信号被接收。从求得的两者之间的强度比，可以推测出大气臭氧总量。 气溶胶 瑞利分子 O3 NO2 与日光垂直平面上的太阳分光直接辐照度 大气上层分光辐照度 天顶角 太阳常数 大气水汽 水汽吸收的测量实质上就是测出给定波长上黑体辐射强度在被大气衰减后的透过。而衰减前的辐射强度可由室内定标给出。由于实测的辐射强度还包括了其他消光因素，因此为了求得水汽的吸收，我们采用双波长差分吸收原理。 设水汽的光学厚度为 ，根据比尔-布格-朗伯定律，处于水汽吸收带的波长为 的辐射通过大气后的透过率为 分别为其他吸收分子和气溶胶在这两个波长上的光学厚度 由于其他分子和气溶胶在这两个波长上的消光相差不大，故 大气红外遥感的特点 大气红外遥感：指地面、飞机、卫星等平台上探测大气红外信号，进而反演出大气的温度、水汽、云以及某些大气痕量气体的空间分布或含量。 大气红外遥感特点： 1、与微波遥感相比，大气成分的红外吸收带很普遍，而有些重要的大气成分却没有微波吸收带；同时，大气红外辐射能量比微波辐射能量高几个量级； 2、与大气可见光遥感相比，具有全天候遥感的特点； 3、云对红外的吸收远比对微波的吸收强，云的红外信号只能反映出云边界薄层内的结构，很少用于云水的探测；而微波的穿透性较强，衰减小，可用于云中含水量、气柱水汽含量的遥感。