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大氣中的水蒸汽、臭氧、氧氣等氣體會(huì)吸收部分太陽(yáng)光(見(jiàn)圖1所示)。而由固態(tài)或液態(tài)的質(zhì)粒分散到空氣中形成的氣溶膠體系,對(duì)大氣輻射傳輸、氣候變化、環(huán)境質(zhì)量、云和降水過(guò)程以及水文循環(huán)過(guò)程都有重要影響,從而構(gòu)成氣溶膠的輻射氣候效應(yīng)、環(huán)境健康效應(yīng)和云物理效應(yīng)。因此,研究氣溶膠的物理化學(xué)特質(zhì)和光學(xué)特性及其時(shí)空變化規(guī)律成為大氣科學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
荷蘭Avantes公司推出的全自動(dòng)太陽(yáng)分光輻射儀(太陽(yáng)光度計(jì))可以直接測(cè)得太陽(yáng)輻照度數(shù)據(jù),并以此反演計(jì)算大氣透過(guò)率、消光光學(xué)厚度、氣溶膠光學(xué)厚度、大氣水汽柱總量和臭氧含量等。
該系統(tǒng)配備太陽(yáng)追蹤模塊和光學(xué)采集模塊,可以根據(jù)GPS信息自動(dòng)采集太陽(yáng)光譜輻照度。下圖為本系統(tǒng)獲取的300-2500nm波段的太陽(yáng)光譜。
系統(tǒng)組成
組成部分 | 主要設(shè)備清單 | 作用/功能 |
設(shè)備主機(jī) | 分光輻射儀 | 測(cè)試光譜輻照度、總輻照度、直射輻照度 |
溫度傳感器 | 監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度 | |
濕度傳感器 | 監(jiān)測(cè)環(huán)境濕度 | |
GPS接收器 | 顯示設(shè)備地理位置信息 | |
控制電路板 | 控制光譜儀和太陽(yáng)追蹤儀工作 | |
觸摸顯示屏 | 提供人機(jī)交互界面 | |
不間斷電源 | 供電異常時(shí)提供保護(hù),穩(wěn)壓電源 | |
恒溫控制箱 | 穩(wěn)定設(shè)備工作溫度,防雨淋 | |
太陽(yáng)追蹤儀 | 太陽(yáng)追蹤儀 | 全天候追蹤太陽(yáng)位置,防雨淋 |
光學(xué)探頭 | 5°視場(chǎng)角余弦探頭 | 測(cè)試光譜輻照度和直射輻照度,防噴濺 |
全天光余弦探頭 | 測(cè)試光譜輻照度和總輻照度,防噴濺 |
技術(shù)參數(shù)
波長(zhǎng)范圍 | 300-1100 nm |
光譜分辨率 | 2.5 nm @ 300-1100 nm |
波長(zhǎng)間隔 | 0.6 nm @ 300-1100 nm |
波長(zhǎng)精度 | ±0.2 nm @ 300-1100 nm |
AD轉(zhuǎn)換 | 16位 |
曝光時(shí)間 | 2.2ms~35s,自動(dòng)優(yōu)化 |
通信接口 | 網(wǎng)口 |
工作溫度 | -40℃~+50℃ |
工作濕度 | 0-90%RH (無(wú)冷凝) |
供電方式 | AC 220 V 50Hz |