基于光声光谱技术的大气气溶胶吸收系数测量

来源 :第19届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2012年学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:colinvin
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  大气气溶胶是大气中的重要组成部分,可以散射和吸收(二者之和为消光)太阳辐射,因而对大气辐射平衡和气候变化有重要影响.一方面,大气气溶胶的消光作用会减少太阳辐射入射到地球表面的能量,对大气具有冷却作用;另一方面,大气气溶胶,特别是含碳气溶胶对太阳辐射的吸收使大气温度升高,影响云的形成和寿命,进而导致区域及全球气候的变化.大气气溶胶的吸收由于受到气溶胶成分、粒径、形态等诸多不确定因素的影响,所以研究实时在线直接测量自然悬浮状态下的大气气溶胶吸收的技术具有重要意义.目前常见的测量大气气溶胶吸收系数的技术主要包括过滤器(积分盘)技术和消光减散射技术.前者由于改变了气溶胶粒子的自然悬浮状态以及过滤器的多次反射造成的吸收增强等因素使得其准确性大大降低,后者是一种间接地测量气溶胶吸收的技术,差分过程中的误差传递会对最终的测量结果造成很大的偏差.以光声效应为基础的光声光谱技术是一种零背景、高灵敏度和宽动态范围的光谱技术,该技术是可以实时在线直接测量自然悬浮状态下的大气气溶胶吸收的有效方法.我们建立了一套基于532nm 固体激光器和自行设计的共振型光声池构成的光声光谱气溶胶吸收系数测量系统.光声池的共振频率约为1616.9 Hz,Q 值为21.3.利用NO2 气体在532nm 波长的吸收对光声池进行了标定,实现了1.3 Mm-1(1 Mm-1=10-8 cm-1)的最小可探测灵敏度,整个系统的归一化噪声等效吸收系数为.根据标定结果,对苯胺黑气溶胶和实际大气气溶胶的吸收系数与粒子数浓度之间的关系进行了研究,实验结果表明该系统可以实时在线直接测量自然悬浮状态下的气溶胶吸收系数.
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