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SO 2 /NO 2 污染氣體探測激光雷達(dá)實驗研究

發(fā)布時間:2020-12-09 16:40
  二氧化硫、二氧化氮以及氣溶膠是大氣中常見的污染物,其不僅對氣候變化產(chǎn)生重要影響,而且會對人類身體產(chǎn)生直接影響,如何連續(xù)和實時監(jiān)測這些污染氣體和氣溶膠顯得非常重要。對于這些污染氣體和氣溶膠的監(jiān)測手段很多,而使用光學(xué)技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測通常效果最好,并且代價最小。激光的很多優(yōu)勢使得其在大氣遙感中的地位穩(wěn)步提高,另外隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)更加精密化,光電子技術(shù)不斷的發(fā)展,激光雷達(dá)的很多優(yōu)越性越來越明顯。本文前兩章主要為綜述部分,第一章簡要介紹了大氣中二氧化硫、二氧化氮以及氣溶膠的基本性質(zhì)及其監(jiān)測技術(shù),第二章系統(tǒng)性的敘述了差分吸收激光雷達(dá)的理論及技術(shù)基礎(chǔ),其中重點綜述了差分吸收激光雷達(dá)在大氣探測中的應(yīng)用。第三章主要從激光發(fā)射單元、光學(xué)接收單元、信號采集和控制單元三個方面描述了SO2、NO2污染氣體探測激光雷達(dá),第四章重點介紹了差分吸收激光雷達(dá)反演污染氣體的流程,并且將其用于實際大氣測量數(shù)據(jù)的反演,得到了水平和垂直大氣二氧化硫、二氧化氮的濃度廓線,并將反演結(jié)果與附近氣象站測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,結(jié)果證明了本文激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)的有效性。第五章利用本文激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)反演大氣水平能見度以及垂直氣溶膠消光特性,通過對兩個波長反演... 

【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】:69 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【部分圖文】:

SO 2 /NO 2 污染氣體探測激光雷達(dá)實驗研究


圖1.1?Vandae丨e在298K條件下測量的S02吸收截面圖??

二氧化硫吸收,吸收截面,溫度變化,截面


以及不同壓強(qiáng)下,其吸收截面也不相同,因此準(zhǔn)確測量其吸收截面是一件比較困??難的事,許多學(xué)者對不同波段的802吸收截面進(jìn)行了測量。Vandaele[11]等在298K??條件下測量的S02在230?330nm之間的光譜吸收截面如圖1.1所示:??1.4X101'???^?1.3x10',。欤??|?1.2x10'*-??0?0?????I???””??250?260?270?280?290?300?310?320?330?340??wavelength(nm)??圖1.1?Vandae丨e在298K條件下測量的S02吸收截面圖??由于大氣溫度是隨時間變化的,而在不同溫度下,二氧化硫的吸收截面又不??同,因此K.Bogumil等人測量了不同溫度下二氧化硫的吸收截面,如圖1.2所示。??12-I?????K.?Bogumil??二?s??〇N?H?'一。,??(0??I?■■■■■■■■?■??288?289?290??wavelength?/nm??圖1.2不同溫度下的二氧化硫吸收截面隨溫度變化??5??

吸收截面,二氧化氮


沒有明顯規(guī)律。實際上,對于二氧化氮的吸收光譜的測量非常困難,因為不同溫??度和不同壓力下其吸收截面不同,另外,不同的測量方法也會得到不同的的結(jié)果。??許多研究者都對N02的吸收截面進(jìn)行了測量t12#,但都只是一種近似。如圖1.3??給出了二氧化氮分子在2350—6650A之間的吸收截面。??9.0X101*?-1???一^?294?K??■|?8.0X101'-??丨三:A??I::?\??11-°X1::I?\J^?.??300?400?500?600?700??wavelength?(nm)??圖1.3Vandaele測量的二氧化瘋的吸收截面??表1.2給出了二氧化氮在在不同溫度和壓力下對應(yīng)的395.60nm和396.82nm??的吸收截面。從表中可以看出,在不同溫度以及壓力下測量的二氧化氮的兩個波??長的吸收截面之差相差很大。由于二氧化氮吸收截面之差隨溫度變化,選擇不同??的吸收截面之值會給計算結(jié)果帶來誤差,因此,合理選擇二氧化氮吸收截面是一??項非常重要的工作,應(yīng)該選取接近大氣狀態(tài)條件下測量的二氧化氮吸收截面,才??能減小二氧化氮吸收截面選取的誤差。??表1.3不同溫度和壓力下的二氣化氮吸收截面(單位:cmVmol)??203K,150mb ̄223K,100mb243K,100mb ̄273K,100mb ̄293K


本文編號:2907162

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