注:本文轉(zhuǎn)載自“含氟氣體與環(huán)境問題”公眾號(hào)。
大氣中的臭氧含量通過地面儀器、熱氣球和飛機(jī)攜帶的儀器以及衛(wèi)星進(jìn)行測定。部分儀器通過連續(xù)抽取大氣樣品進(jìn)入小的檢測室對(duì)臭氧進(jìn)行原位測定。還有部分儀器利用臭氧的光學(xué)特性,可以實(shí)現(xiàn)長距離遠(yuǎn)程測定臭氧含量。
大氣中臭氧的豐度可以通過多種技術(shù)測定(見圖q5-1)。這些技術(shù)的原理是利用臭氧的光學(xué)和化學(xué)特性。監(jiān)測技術(shù)主要分為兩類:原位測定和遠(yuǎn)程測定。在監(jiān)測臭氧層變化、加深控制臭氧豐度的認(rèn)識(shí)上,這些技術(shù)。
原位測定 大氣臭氧豐度的原位測定需要將空氣直接抽取進(jìn)儀器。當(dāng)空氣進(jìn)入儀器的檢測器,通過紫外光的吸收或者電流或者化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的光對(duì)臭氧進(jìn)行測定。種方式被用在“臭氧探空儀”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。這種探測儀輕便小巧,臭氧監(jiān)測模塊適合被安置在小型氣球上。氣球可以升空,遠(yuǎn)至平流層測定臭氧。“臭氧探空儀”常常被安放在世界各地。利用光學(xué)或者化學(xué)檢測原理的原位臭氧監(jiān)測儀器也經(jīng)常被安放在飛行器上,以監(jiān)測對(duì)流層及平流層下部的臭氧分布。高空的科研用飛行器可以到達(dá)臭氧層,可以深入高緯度的大氣圈層。一些商用飛行器也常常會(huì)進(jìn)行一些臭氧監(jiān)測。
圖q 5?1 臭氧監(jiān)測
大氣中的臭氧含量通過地面儀器、飛機(jī)、高空氣球及衛(wèi)星進(jìn)行測定。一些儀器利用空氣樣品監(jiān)測原位臭氧,另一些則可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。這些儀器利用光學(xué)技術(shù),以太陽光或者激光作為光源;檢測來自臭氧的熱量;或者利用臭氧的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行測定。的許多地方都在對(duì)臭氧總量及其時(shí)空變化進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測。
遠(yuǎn)程測定 遙遠(yuǎn)地區(qū)臭氧總量的測定以及高空分布特征的識(shí)別主要通過遠(yuǎn)程監(jiān)測實(shí)現(xiàn)。多數(shù)的臭氧遠(yuǎn)程測定依賴于它對(duì)紫外光有特定的吸收波段。紫外光源可以是太陽光、激光、星光。例如,衛(wèi)星利用大氣對(duì)太陽紫外輻射的吸收率或者地表散射的太陽光的吸收率對(duì)幾乎臭氧進(jìn)行每日測定。測定反向散射激光的激光雷達(dá)儀,常被安放在地面站點(diǎn)或者科研用飛行器上,來檢測沿著激光路徑每隔幾公里的臭氧含量。一系列路基探測器通過檢測太陽到達(dá)地球表面的紫外輻射量的微小變化來測定臭氧。其他儀器則利用在不同海拔高度,臭氧對(duì)紅外線或者可見光輻射的吸收率、微波或者紅外輻射的不同,獲得臭氧垂直分布的信息。利用輻射對(duì)夜晚偏遠(yuǎn)地區(qū),特別是冬季的極地地區(qū)持續(xù)黑暗情景下的臭氧監(jiān)測具有突出優(yōu)勢。