[发明专利]一种水体光吸收衰减系数测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测量方法，具体涉及一种测量水体光吸收系数和水体 光衰减系数的方法。

背景技术

水体光吸收/衰减系数表征水体对光的吸收和衰减作用，只与水体中的物质 成分有关，不依赖于水体光场的几何结构，是水体的两大固有光学性质。光经 过介质，一部分被吸收，另外一部分偏离原传播方向被散射；吸收和散射的共 同作用造成了光的衰减。

光吸收系数和光衰减系数的变化与水体组分具有密切的联系。除了纯水之 外，光吸收系数来源于有色溶解有机物(CDOM)、浮游植物(ph)和非藻类颗粒物 (NAP)的吸收贡献；悬浮颗粒物是引起光散射的主要来源，与不同组分的光吸收 特性一起决定了光衰减特性的变化特征。

水体的光吸收系数(a，单位为m^-1)定义为一束平行光透过一无限薄的均 匀介质，光吸收率(A)与介质厚度(⊿r)的比值，其定义可用以下公式表示：

a(λ)=limΔr→0A(λ)Δr]]>

a(λ)＝2.303×OD(λ)/r

其中，OD(λ)表示光学密度，r表示光程。

除了纯水之外，水体吸收系数a(λ)可以简单分为有色溶解有机物、悬浮颗粒物等 两大类的贡献，可表示为：

a(λ)＝a_w(λ)+a_p(λ)+a_CDOM(λ)，(1)

右式分别代表了纯海水(w)、总颗粒物(p)以及有色溶解有机物(CDOM) 对吸收的贡献，其中总颗粒物吸收又可进一步分解浮游植物(ph)、非藻类颗粒 物(NAP)的吸收光谱之和，即

a_p(λ)＝a_ph(λ)+a_NAP(λ)

水体的光散射系数(b，单位为m^-1)定义为一束平行光透过一无限薄的均匀介 质，光散射率(B)与介质厚度(⊿r)的比值，即：

b(λ)=limΔr→0B(λ)Δr]]>

水体的光衰减系数(c，单位为m^-1)为水体的吸收和散射系数之和，即：

c(λ)＝a(λ)+b(λ)现有技术中，对于水体光吸收衰减系数的测量，通常使用 全反射管或全吸收管，需要进行温度、盐度校正和散射校正；或者使用分光光 度计。这两种方法都存在测量操作复杂，影响因素多，误差大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水体光吸收衰减吸收测量方法，能够原位测量 水体吸收光谱，为进一步的水体浮游植物粒级结构分析提供可靠的数据支持。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种水体光吸收衰减系数测量方法，其包括以下步骤：

步骤1、将同一光源发出的光分为三路；