基于成像差分吸收光譜技術(shù)探測合肥市大氣邊界層NO2斜柱濃度分布研究

吳子揚(yáng)，謝品華, 3*，徐 晉，李 昂，張 強(qiáng)，胡肇?zé)j，李曉梅，田 鑫

1. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與光電技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230026 2. 中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所，中國科學(xué)院環(huán)境光學(xué)與技術(shù)重點實驗室，安徽 合肥 230031 3. 中國科學(xué)院區(qū)域大氣環(huán)境研究卓越創(chuàng)新中心，福建 廈門 361021

引 言

氮氧化物(NOx)在全球大氣化學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用，由于大氣中臭氧的氧化作用，NOx中NO和NO2的比例在不斷變化。NO2同時是衡量大氣污染程度的重要標(biāo)尺之一，長期接觸可能破壞人類免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致呼吸道感染等疾病。近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，工業(yè)化程度越來越高，大氣環(huán)境污染問題加劇，嚴(yán)重影響人民的日常生活。據(jù)估計，全球至少一半氮氧化物的排放歸因于化石燃料的燃燒，因此，對大氣污染痕量氣體監(jiān)測是目前研究的一個重要領(lǐng)域。

自20世紀(jì)80年代起，差分吸收光譜技術(shù)(DOAS)迅速發(fā)展起來，其作為一種對大氣污染行之有效的監(jiān)測手段，已成功探測到大氣對流層和平流層中的NO2，SO2，HCHO，O3，BrO，NH3，CS2和NO3和芳香烴等許多種類的痕量污染氣體。成像差分吸收光譜(I-DOAS)是一種被動測量技術(shù)，主要用于提供煙羽中污染氣體的斜柱濃度(SCD)二維分布，能夠快速獲取觀測區(qū)域內(nèi)大氣痕量污染物的時空分布信息。目前，成像DOAS技術(shù)已應(yīng)用于不同平臺上進(jìn)行監(jiān)測，如地基掃描、車載、機(jī)載以及星載，觀測區(qū)域也從小尺度、小范圍監(jiān)測逐漸發(fā)展向大尺度、區(qū)域性甚至全球性的大氣污染監(jiān)測。

本文主要研究成像差分吸收……