【儀表網 儀表研發(fā)】近日，中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所研究員張為俊課題組在氣溶膠光學吸濕增長特性探測技術方面取得新進展，相關研究成果以《吸濕性腔增強反照率光譜儀用于氣溶膠消光、散射、吸收和單次散射反照率的吸濕增長特性的同步測量》為題發(fā)表于歐洲地球科學協(xié)會(EGU)出版的Atmospheric Measurement Techniques上，被選為“亮點文章”。
氣溶膠吸濕性是評估氣溶膠輻射強迫和探究氣溶膠環(huán)境效應的關鍵參數(shù)。氣溶膠光學吸濕增長特性是表征氣溶膠吸濕性的重要方法之一，但現(xiàn)有方法只能單獨測量消光或散射吸濕增長特性，難以全面準確獲取氣溶膠光學吸濕增長特性。
研究員趙衛(wèi)雄和博士徐學哲等人，于2014年將寬帶腔增強吸收光譜技術與積分球相結合，研制了上首臺腔增強反照率光譜儀，實現(xiàn)了氣溶膠多參數(shù)光學(消光、散射、吸收、單次散射反照率)的原位、同步測量。隨后，基于寬帶腔增強吸收光譜技術，研制了吸濕性消光光譜儀，應用于氣溶膠消光吸濕增長特性測量。
此次，在已有工作基礎上，課題組為了全面獲取氣溶膠光學吸濕增長特性，將腔增強反照率光譜儀與濕度快速調節(jié)系統(tǒng)相結合，發(fā)展了一種新型的氣溶膠光學吸濕增長特性測量裝置。該裝置能實現(xiàn)氣溶膠消光、散射、吸收和單次散射反照率的吸濕增長因子的同步測量，并能快速獲得相應的吸濕增長曲線，其準確性和可靠性達到先進水平，為準確評估黑碳氣溶膠輻射強迫等提供了一種關鍵技術手段。
2018年10月至11月，該儀器參加了粵港澳大灣區(qū)大型綜合觀測實驗，獲得了廣州地區(qū)氣溶膠多參數(shù)光學吸濕增長特性的數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有方法相比，該裝置不僅光學參數(shù)齊全、準確可靠，而且造價成本低、穩(wěn)定性好、適用于臺站長期觀測，有很好的科研和業(yè)務應用前景。
該研究得到國家自然科學基金、中科院科研裝備研制項目、合肥研究院院長基金、安徽省自然科學基金及中科院青年創(chuàng)新促進會資助。
圖1. 吸濕性腔增強反照率光譜儀(H-CEA)結構示意圖
圖2. 硫酸銨和苯胺黑氣溶膠的光學吸濕增長特性測量結果
圖3. 參加粵港澳大灣區(qū)大型綜合觀測實驗
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