[发明专利]一种黑碳仪测量气溶胶吸光系数的校正方法有效

专利信息
申请号: 202110187528.4 申请日: 2021-02-18
公开(公告)号: CN112881321B 公开(公告)日: 2021-12-17
发明(设计)人: 张宇哲;支国瑞;刘世杰;靳文静;王镭;李正映;薛志钢;杜谨宏;张玮琦;任岩军;曹晴 申请(专利权)人: 中国环境科学研究院
主分类号: G01N21/31 分类号: G01N21/31;G01N21/27
代理公司: 北京尚德技研知识产权代理事务所(普通合伙) 11378 代理人: 严勇刚;何春兰
地址: 100012 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 黑碳仪 测量 气溶胶 系数 校正 方法
【权利要求书】:

1.一种黑碳仪测量气溶胶吸光系数的校正方法,所述黑碳仪可以测量获得波段λ分别为370、470、520、590、660、880、950nm的气溶胶数据,所述校正方法包括如下步骤:首先,通过黑碳仪测量获得对应于λ波段的第n个周期下的、第i次测量的光衰减量ATNn,i(λ),计算获得对应于λ波段的第n个周期下的、第i次测量的黑碳仪吸光系数bATN,n,i(λ);其次,通过如下公式(1),对测量得到的上述黑碳仪吸光系数bATN,n,i(λ)进行校正,得到对应于λ波段的第n个周期下的、第i次测量的校正后的吸光系数bcor,n,i(λ):

其中,Rn,i(λ)为λ波段下对应于第n个周期下的、第i次测量的遮蔽校正参数;CCn,i(λ)为λ波段下对应于第n个周期下的、第i次测量的散射校正参数;

所述遮蔽校正参数通过如下公式(2)-(4)计算获得:

式中,fn(λ)为λ波段下对应于第n个周期下的遮蔽因子,bATN,n+1,1(λ)为λ波段下第n+1周期的第1个黑碳仪吸光系数值;bATN,n,last(λ)为λ波段下第n周期的最后一个黑碳仪吸光系数值;fmoving,n(λ)为中心移动平均遮蔽因子;ATNn,i(λ)为λ波段下第n周期的第i个光衰减量值;ATNn,last(λ)为λ波段下第n周期的最后一个光衰减量值;

不同波段λ分别为370、470、520、590、660、880、950nm所对应的散射校正参数CCn,i(λ)通过如下公式(5)-(11)计算获得:

CCn,i(λ=370nm)=2.75αn,i+1.54 (5)

CCn,i(λ=470nm)=0.87αn,i+0.11 (6)

CCn,i(λ=520nm)=0.58αn,i+3.78 (7)

CCn,i(λ=590nm)=0.84αn,i+3.59 (8)

CCn,i(λ=660nm)=1.13αn,i+3.41 (9)

CCn,i(λ=880nm)=1.79αn,i+2.62 (10)

CCn,i(λ=950nm)=1.86αn,i+2.45 (11)

其中,αn,i为对应于第n个周期下的、第i次测量的吸收波长指数,该吸收波长指数αn,i通过如下公式计算获得:

通过对公式(12)进行数学变换,得到如下变形公式(13):

式中,K为常数项;将周期n下的每一次测量得到的七个波段λ对应的七组Rn,i(λ)和bATN,n,i(λ),分别带入上述变形公式中与七个波段λ进行线性回归拟合,即可求解获得第n周期下的第i次测量的吸收波长指数αn,i

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