多軸差分吸收光譜技術測量對流層SO2垂直廓線及柱濃度

摘要：針對被動多軸差分吸收光譜技術(MAX-DOAS)反演痕量氣體SO2中吸收強度弱以及易受反演波段和大氣氣溶膠狀態影響的問題,研究了基于地基MAX-DOAS的對流層SO2垂直廓線及垂直柱濃度的反演方法。通過反演誤差對比確定了SO2的最佳反演波段(307~330 nm),并精確獲取了差分斜柱濃度。鑒于大氣中氣溶膠狀態是影響SO2等痕量氣體反演的重要因素,反演中采用兩步反演方法:第一步通過測量O4氣體的差分斜柱濃度來反演氣溶膠廓線;第二步將氣溶膠廓線輸入到輻射傳輸模型中,利用痕量氣體濃度垂直反演算法獲取對流層(0~4 km)中SO2的垂直分布廓線和垂直柱濃度。將SO2廓線在0~100 m的反演結果和地面點式儀器數據進行對比,結果發現兩者的一致性較高。研究表明,基于MAX-DOAS反演對流層中SO2的垂直分布及垂直柱濃度是一種有效的手段。