安光所利用差分吸收光谱技术实现了对对流层臭氧廓线的反演

时间:2022-10-17    作者:钱园园、罗宇涵

近日,中科院合肥研究院安光所司福祺研究员团队在差分吸收光谱技术反演对流层臭氧廓线的研究中取得新的突破,相关研究成果发表在Science of the Total Environment上。
臭氧在平流层通过吸收太阳紫外辐射来保护地球生物,而在对流层因其强氧化性参与多种大气污染物的化学转化过程,属于二次污染物。近年来,近地面臭氧浓度在许多城市呈现出逐年上升的趋势,已成为城市典型的污染气体,为了加强臭氧污染防控,近地面臭氧浓度和垂直分布的准确监测必须提上日程。
多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)作为被动光学监测技术,能实现多组分气体浓度(如NO2、SO2、HCHO等)的反演,但由于太阳光穿越平流层时,平流层臭氧吸收的干扰,使得用MAX-DOAS技术反演对流层臭氧廓线成为极具挑战性的工作。安光所科研团队罗宇涵副研究员与钱园园博士创新性地提出了基于辐射传输模型模拟平流层臭氧吸收,从而准确获得对流层臭氧的吸收数据,使用最优估计算法最终获得可靠的对流层臭氧廓线。该研究拓展了MAX-DOAS仪器的应用场景,为研究对流层臭氧形成机制提供了新方案。
钱园园博士是该论文的第一作者,罗宇涵副研究员与司福祺研究员是论文的通讯作者。本研究获得国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.159341
MAX-DOAS反演对流层臭氧的方法及与激光雷达测量的臭氧廓线结果对比