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地基高分辨率傅里叶变换红外光谱反演环境大气中的CH_4浓度变化被引量：9: 2015年; CH4在大气中的浓度较低(～1.8 ppmv)且混合较为均匀,不同区域浓度差较小,其在大气中微量变化的精确观测对反演技术提出了很高要求.基于高分辨率(0.02 cm 1)傅里叶变换直射太阳光谱,研究一种高精度、大尺度的CH4浓度反演方法,高灵敏地观测CH4在大气强背景下的浓度变化.先利用先验参数实现测量光谱的准确建模,再采用非线性最小二乘光谱拟合和非线性逐次迭代相结合的方法反演CH4的垂直柱浓度(vertical column density,VCD),并以7885 cm 1O2吸收窗口为参考,反演CH4的柱平均干空气混合比浓度(column-averaged dry air mixing ratios)XCH4.CH4VCD和XCH4拟合误差均小于1%,且绝大多数XCH4反演值均位于Total Carbon Column Observing Network(TCCON)规定的<0.5%区间内.基于典型的日观测值,研究了CH4浓度的日变化规律,CH4VCD随时间变化而减少,XCH4的日变化量小于0.02 ppmv.; 田园孙友文谢品华刘诚刘文清刘建国李昂胡仁志王薇曾议; 关键词：光学测量技术温室气体甲烷

高分辨率太阳吸收光谱二氧化碳反演中参数的敏感性分析被引量：3: 2017年; 基于高分辨率傅里叶变换红外太阳吸收光谱可以准确测量大气中二氧化碳的柱总量。基于光谱反演算法中的前向模型,分析了改变前向模型中不同参数和不同天顶角情况下对反演结果的影响及其原因。选取具有代表性的两天的测量光谱,改变前向模型中连续体倾斜量值、内部视场角、零偏置和多普勒效应四个模型参数,观察不同先验模型参数的扰动对二氧化碳测量结果的影响。结果表明,不同模型参数的扰动引起反演的二氧化碳柱平均干空气混合比(XCO_2)相对偏差并不一样;不同的测量时间,相同参数扰动引起的二氧化碳含量相对偏差也不同。其中连续体倾斜量值的变化对反演结果的影响最大,其变化引起的相对偏差波动范围在0.1%~0.2%之间;内部视场角、零偏置和多普勒效应的变化对反演结果影响较小,引起的二氧化碳的相对偏差分别在-0.045%~0.02%,-0.045%~0.015%和-0.03%~0.04%之间。最后用二氧化碳反演平均核解释了反演误差来源。研究结果对光谱反演算法中模型参数的设定和提高测量的准确度提供了理论依据。; 单昌功刘诚王薇孙友文刘文清田园杨维; 关键词：模型参数傅里叶变换红外光谱二氧化碳

高分辨率傅里叶变换红外光谱反演环境大气中CO_2浓度的质量优化方法被引量：5: 2017年; 高质量的CO_2反演结果有助于准确认知其源汇信息、预测未来气候变化趋势及提升全球碳循环的理解。基于非线性最小二乘光谱拟合技术,研究地基高分辨率傅里叶变换红外光谱反演环境大气中CO_2浓度的反演产品质量优化方法。借助O_2窗口的反演结果,将CO_2柱浓度转化为柱平均干空气摩尔分数(column-averaged dry air mole fraction,XCO_2),能有效修正系统共有误差;采用一种经验修正模型,能有效修正与大气质量因子相关的虚假日变化;通过建立一定的红外光谱筛选法则,能有效控制XCO_2反演产品质量。以一天的典型观测结果为例,对产品质量优化前后的反演结果进行了对比,优化后反演误差减小了60%,以正午为中心两边各取一小时计算了XCO_2的反演精度,为0.071%(相当于0.28ppm),符合TCCON(total carbon column observing network)规定的<0.1%精度范围。; 田园孙友文谢品华刘诚刘文清刘建国李昂胡仁志王薇曾议; 关键词：光学测量技术温室气体

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田园