臭氧总量与浓度的测量方法

发表时间:2019/10/10 15:45:50  来源:综合  浏览次数:33  
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臭氧的测量包括铅直气柱中臭氧总量的测量和臭氧浓度铅直分布的测量两种。测量方法分直接法和间接法:前者对臭氧进行采样分析;后者在臭氧层外进行测量,大都用光谱分析方法。臭氧测量结果,除采用通常的单位表示外,还用多布森单位,记为DU,它等于千分之一厘米(标准状态臭氧层厚)。

臭氧间接测量法

光谱分析法是观测穿过大气层的太阳直射光或散射光的光谱,然后计算出臭氧含量及其铅直分布。在臭氧吸收带中(见大气臭氧层),太阳直射光或散射光穿过大气层,受到臭氧分子的吸收,并受到气体分子和气溶胶粒子的散射。波长为λ的单色太阳光,通过大气层时辐射强度的削弱服从比尔定律。测量臭氧的常用光学仪器有多布森分光光度计和M-83滤光片臭氧仪。多布森分光光度计被认为是测量臭氧的标准仪器。其他类型的仪器都必须定期用它校准。M-83滤光片臭氧仪主要在苏联和欧洲的部分国家使用。

用气象卫星也可以测得全球臭氧的分布。如雨云4号卫星上用后向散射紫外光谱仪和红外干涉光谱仪进行大气臭氧的观测。前者测量大气对太阳光的后向紫外散射,它接收25003400埃中12个波段的紫外光谱,由此反演出大气臭氧含量全球的分布;后者除了测量大气温度和湿度外,还测量大气臭氧(9.6微米波段,在此波段中接收 4个波长的辐射)。将这两种光谱仪结合起来,可以探测大气臭氧浓度随高度的分布,例如在雨云 6号卫星上,有临边辐射反演辐射仪(LRIR),它接收大气臭氧9.6微米辐射带的信息,用辐射传输方程反演,可获得臭氧的铅直分布。

臭氧直接测量法

用电化学或化学发光方法测量臭氧含量,可不受大气透明度和天气条件的限制,白天或黑夜均可进行观测。

臭氧测量方法各有优缺点,常常要用多种方法互相补充,互相比较,以求获得完整可靠的资料。

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