论文部分内容阅读
论文测试了自主研制的低压环境模拟舱的性能、建立了国产电化学反应池型臭氧探空仪的低压泵效的测试技术,完成了臭氧探空仪泵效订正系数的测定；完成了室内干扰性气体测试和响应时间测试。应用所测泵效订正系数对国产臭氧探空仪在外场实验中的臭氧探测数据进行订正。此外,论文还介绍了对国产臭氧探空仪的电化学反应池的技术性能特点；探讨了剩余臭氧浓度的不同处理方法对探空积分臭氧总量的影响,并与地(星)基臭氧总量仪器的观进行了对比分析。概括起来本论文研究得出的主要结果如下：(1)研制了大气低压环境模拟舱,利用其在地面模拟大气低压环境。为了验证其是否满足对臭氧探空仪泵效测试的环境要求,对其的压力控制范围、动态连续压力响应特性、静态压力响应特性、漏气率和压力控制偏差等性能参数进行了测试分析,并对其的应用性进行了初步的研究分析。(2)设计了对泵效的室内测试方法,利用低压环境模拟舱模拟高空低压环境,对国产臭氧探空仪在不同气压环境下的泵效进行测试分析,得到国产臭氧探空仪的泵效订正系数。(3)设计了干扰性气体室内测试和响应时间的测试,定量地测试了二氧化硫和氮氧化物气体对臭氧探空仪的影响；测试了国产臭氧探空仪的响应时间并与进口臭氧探空仪进行了比对分析。(4)对臭氧探空仪剩余总量不同的计算方法在不同的气球炸点高度和不同纬度的对臭氧总量的影响进行了对比分析；并利用实测的MLS臭氧数据与纬向平均的MLS数据对比分析。以此确定对臭氧总量影响最小的剩余总量的计算方法,便于臭氧地基观测值与臭氧探空的臭氧总量进行对比,来分析国产臭氧探空仪的探测性能。(5)安排了外场的对比实验,在北京和阳江探空基地同球释放国产臭氧探空仪和进口臭氧探空仪,对两者的臭氧垂直廓线进行对比分析,以此来验证室内泵效订正系数的准确性。同时在阳江探空基地架设地基观测仪器Brewer#074,进行同期观测,以此来对比研究探空仪和地基的臭氧总量的一致性。分析结果表明：国产臭氧探空仪和进口探空仪在垂直廓线方面表现出较好的一致性,但在40～10hPa臭氧分压高值区,国产臭氧探空仪会比进口臭氧探空仪明显低2～3mPa。利用本文在模拟舱中测试的泵效订正系数进行修正之后,可将这个差距缩小到0.5mPa。国产探空仪有时会高估70hPa以下的臭氧分压,但在高于10hPa以上时又会逐渐趋向于进口探空的垂直廓线。泵效订正系数在这方面对垂直廓线的改善没有达到理想的效果。泵效订正系数的应用也改善了臭氧总量的计算结果,尤其在占臭氧总量约40%的对流层顶到26km的臭氧柱浓度(以阳江观测为例)得到了比较好的改善,但会在28～31km之间高估臭氧柱浓度。国产臭氧探空仪在一致性方面的表现不够稳定,需要继续加强。