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大气气溶胶等效吸收的研究

邵士勇,  梅海平,  黄印博,  饶瑞中

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邵士勇, 梅海平, 黄印博, 饶瑞中. 大气气溶胶等效吸收的研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1057-1061.
引用本文: 邵士勇, 梅海平, 黄印博, 饶瑞中. 大气气溶胶等效吸收的研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1057-1061.
shu
Shao Shiyong, Mei Haiping, Huang Yinbo, Rao Ruizhong. Analysis of effective absorption for atmospheric aerosol[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(4): 1057-1061.
Citation: Shao Shiyong, Mei Haiping, Huang Yinbo, Rao Ruizhong. Analysis of effective absorption for atmospheric aerosol[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(4): 1057-1061.
shu

大气气溶胶等效吸收的研究

  • 1.

    中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室,安徽合肥230031

基金项目: 

国家自然科学基金（41205022，41205010）;中国科学院安徽光学精密机械研究所所长基金（Y03AG31141）

详细信息
    作者简介:

    邵士勇（1979- ），男，副研究员，博士生，主要从事气溶胶光学特性方面的研究。Email：shaoshiyong@aiofm.ac.cn；饶瑞中（1963- ），男，研究员，博士生导师，主要从事激光大气传输前沿物理问题、光辐射和图像的大气传播、大气湍流的光学特征及其光学测量方法等方面的研究。Email：rao@aiofm.ac.cn

    邵士勇（1979- ），男，副研究员，博士生，主要从事气溶胶光学特性方面的研究。Email：shaoshiyong@aiofm.ac.cn；饶瑞中（1963- ），男，研究员，博士生导师，主要从事激光大气传输前沿物理问题、光辐射和图像的大气传播、大气湍流的光学特征及其光学测量方法等方面的研究。Email：rao@aiofm.ac.cn

  • 中图分类号: P41

Analysis of effective absorption for atmospheric aerosol

  • 1.

    Key Laboratory of Atmospheric Composition and Optical Radiation,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China

  • 摘要: 以强吸收性的煤烟气溶胶为例，分析了其等效吸收系数与反映粒子分布的荣格指数的关系，指出随荣格指数的增大，吸收系数呈现出先减小后增大的U形结构。对同一成分的气溶胶来说，小粒子的容热能力高于大粒子，随着大粒子的增多，延迟时间逐渐缩短。以光纤式迈克尔逊干涉的简易平台为基础，考察了镜面反射光经准直器端面的透射光和准直器端面反射光所形成的干涉光，在1.064m近红外平行光束垂直照射下的相位变化，利用相位变化量和等效吸收的关系，获取了晴天、雾天、纸张燃烧的薄烟雾及浓烟雾的大气气溶胶等效吸收的发展过程，测量灵敏度达到10-6m-1，分析了环境温度渐变引起的迈克尔逊干涉信号基线的飘移，为气溶胶吸收过程的详细研究和吸收系数的实际测量提供了试验基础。
    Abstract: The black carbon, which absorbs light intensively, was selected for analysis of relation between effective absorption and Junge index. With increase of Junge index, the absorption coefficient numbers of black carbon firstly descended then ascended, somewhat liked U. For aerosol from the same source, the saving heat capacity of small particles was stronger than large ones. When content of large particles increased gradually, delay time droped correspondingly. Based on optical fiber Michelson interference, transmitting light of reflected light by mirror interfered with reflected light by inner surface of collimator. Phase changed when the interfering light path was illuminated by 1.064 m parallel light. It was recorded that effective absorption of aerosol from sunshine, fog, thin and dense smoke from burned paper using relation between phase variation and effective absorption coefficient, and corresponding sensitivity was 10-6 m-1. The baseline of signal always drifted slowly since environment temperature nearly changed all the time. The foundation was shown for research of absorption process and measurement of absorption coefficient.
  • [1] Jacobson M Z. Strong radiative heating due to the mixing state of black carbon in atmospheric aerosols [J]． Nature, 2001, 409: 695-2697．
    [2]
    [3]
    [4] Yan Fengqi, Hu Huanling, Zhou Jun. Measurements of number density distribution and imaginary part of refractive index of aerosol particles [J]. Infrared and Laser Engineering, 2003,23(7): 855-859. (in Chinese)
    [5]
    [6] Li Xiangying, Qin Dahe, Xiao Cunde, et al. Progress regarding climate change during recent years[J]. Chinese Sci Bull(Chinese Ver), 2011, 56(36): 3029-3040. (in Chinese)
    [7] Che Huizheng, Shi Guangyu, Zhang Xiaoye. Aerosol optical characteristics and its direct radiative forcing in Beijing [J]. Journal of the Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, 2007, 24(5): 699-704． (in Chinese)
    [8]
    [9]
    [10] Han Yong, Rao Ruizhong, Wang Yingjian. Multi-wavelength aerosol optical characteristics obtained by atmospheric visibility [J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(2): 265-269. (in Chinese)
    [11]
    [12] Han Yong, Rao Ruizhong, Wang Yingjian. Measurement and analysis of atmospheric visibility and aerosol extinction character istics based on scattering statistical[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(4): 663-666. (in Chinese)
    [13] Chan C H. Effective absorption for thermal blooming due to aerosols[J]. Appl Phys Lett, 1975, 26: 628-630.
    [14]
    [15] Armstrong R L. Aerosol heating and vaporization by pulsed light beams[J]. Appl Opt, 1994, 23(1): 148-155.
    [16]
    [17]
    [18] Astafyeva L G, Voshchinnikov N V, Waters L B F M. Heating of three-layer solid aerosol particles by laser radiation[J]. Appl Opt, 2002, 41(18): 3700-3705.
    [19]
    [20] Gong Zhiben. Influence of particle vaporization on effective absorption coefficent of aerosol for thermal blooming [J]. Acta Optica Sinia, 1981, 1(3): 259-263. (in Chinese)
    [21]
    [22] Liu Yanyan, Wang Junbo, Le Shixiao, et al. Effective absorption of aerosol heated by laser [J]. High Power Laser and Particle Beams, 1993, 5(4): 540-544. (in Chinese)
    [23] Shumei Xiao, Haiping Mei, Qikai Huang, et al. Fiber optical turbulence sensing system[C]//SPIE, 2005, 1: 8417-841733.
  • [1] 郑晨, 冯文林, 何思杰, 李邦兴.  用于测量折射率的光纤迈克尔逊干涉型传感器 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210327-1-20210327-5. doi: 10.3788/IRLA20210327
    [2] 沙金巧, 杨俊义, 范君柳, 王军.  迈克尔逊干涉仪在相位相干成像测量系统中的应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(11): 20220396-1-20220396-8. doi: 10.3788/IRLA20220396
    [3] 杨彦伟, 郝晓剑, 潘保武, 张瑞忠, 刘烨坤, 孙鹏, 郝文渊.  基于腔体约束激光诱导击穿铝土矿光谱的参数优化 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210661-1-20210661-7. doi: 10.3788/IRLA20210661
    [4] 王金伟, 李克武, 景宁, 罗欣玮, 王志斌.  波片相位延迟量测量和快轴标定系统 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 217002-0217002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0217002
    [5] 刘维新, 魏志伟, 赵文谦, 丁星卜.  光学波片相位延迟测量仪设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718001-0718001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0718001
    [6] 刘楚, 钟凯, 史杰, 靳硕, 葛萌, 李吉宁, 徐德刚, 姚建铨.  迈克尔逊干涉法精确测量太赫兹频谱及目标速度 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1117006-1117006(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1117006
    [7] 崔坤, 陈凡胜, 苏晓锋, 蔡萍.  自适应积分时间改变的红外焦平面非均匀校正方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1104001-1104001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1104001
    [8] 李树旺, 邵士勇, 梅海平, 饶瑞中.  大气吸收性成分的光热干涉法测量 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 163-168. doi: 10.3788/IRLA201645.S111002
    [9] 谭巧, 徐启峰, 谢楠.  一种测量1/4波片相位延迟量的新方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 717002-0717002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0717002
    [10] 胡冬梅, 刘泉, 于林韬, 朱一峰.  LSSVM模型下的LCVR相位延迟特性标定方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 517004-0517004(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0517004
    [11] 关红, 贾科利, 张至楠.  采用高光谱指数的龟裂碱土盐碱化信息提取与分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4153-4158.
    [12] 张东彦, 赵晋陵, 黄林生, 马雯萩.  用于高光谱图像分类的归一化光谱指数的构建与应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 586-594.
    [13] 李子扬, 钱永刚, 申庆丰, 王宁, 刘耀开, 马灵玲, 孔祥生.  基于高光谱数据的叶面积指数遥感反演 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 944-949.
    [14] 曾文雯, 钟小品, 李景镇.  从单幅干涉图中恢复相位的区间反转方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3151-3156.
    [15] 裘桢炜, 洪津.  偏振遥感器镜头相位延迟特性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 806-811.
    [16] 梁栋, 谢巧云, 黄文江, 彭代亮, 杨晓华, 黄林生, 胡勇.  最小二乘支持向量机用于时间序列叶面积指数预测 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 243-248.
    [17] 刘强, 王贵师, 刘锟, 陈卫东, 朱文越, 黄印博, 高晓明.  基于光声光谱技术的大气气溶胶吸收系数测量 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3010-3014.
    [18] 罗茂捷, 周金梅, 傅景能, 廖胜.  考虑积分时间变量的红外系统辐射响应定标 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 36-40.
    [19] 沈华, 张英聪, 朱日宏.  基于光热位移原理的KDP晶体光吸收系数干涉测量方法的数学模型及结构参数优化 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3353-3357.
    [20] 王倩, 宋兴亮, 刘广义, 范元媛, 崔惠绒, 鲍洋, 周翊.  基于迈克尔逊腔光纤激光相干合成的输出特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 73-78.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-05
  • 修回日期:  2013-09-03
  • 刊出日期:  2014-04-25

大气气溶胶等效吸收的研究

  • 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室,安徽合肥230031
    • 作者简介:

    邵士勇（1979- ），男，副研究员，博士生，主要从事气溶胶光学特性方面的研究。Email：shaoshiyong@aiofm.ac.cn；饶瑞中（1963- ），男，研究员，博士生导师，主要从事激光大气传输前沿物理问题、光辐射和图像的大气传播、大气湍流的光学特征及其光学测量方法等方面的研究。Email：rao@aiofm.ac.cn

    邵士勇（1979- ），男，副研究员，博士生，主要从事气溶胶光学特性方面的研究。Email：shaoshiyong@aiofm.ac.cn；饶瑞中（1963- ），男，研究员，博士生导师，主要从事激光大气传输前沿物理问题、光辐射和图像的大气传播、大气湍流的光学特征及其光学测量方法等方面的研究。Email：rao@aiofm.ac.cn

  • 收稿日期: 2013-08-05
  • 修回日期: 2013-09-03
  • 刊出日期: 2014-04-25
基金项目:

国家自然科学基金（41205022，41205010）;中国科学院安徽光学精密机械研究所所长基金（Y03AG31141）

  • 中图分类号: P41

摘要: 以强吸收性的煤烟气溶胶为例，分析了其等效吸收系数与反映粒子分布的荣格指数的关系，指出随荣格指数的增大，吸收系数呈现出先减小后增大的U形结构。对同一成分的气溶胶来说，小粒子的容热能力高于大粒子，随着大粒子的增多，延迟时间逐渐缩短。以光纤式迈克尔逊干涉的简易平台为基础，考察了镜面反射光经准直器端面的透射光和准直器端面反射光所形成的干涉光，在1.064m近红外平行光束垂直照射下的相位变化，利用相位变化量和等效吸收的关系，获取了晴天、雾天、纸张燃烧的薄烟雾及浓烟雾的大气气溶胶等效吸收的发展过程，测量灵敏度达到10-6m-1，分析了环境温度渐变引起的迈克尔逊干涉信号基线的飘移，为气溶胶吸收过程的详细研究和吸收系数的实际测量提供了试验基础。

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