利用地基高分辨率傅里叶变换红外光谱技术探测大气氟氯烃气体CCl2F2的时空变化特征

Переведенное название: Использование наземной инфракрасной Фурье спектроскопии с высоким разрешением для исследования временной и пространственной изменчивости атмосферного хлорфторуглерода CCl2F2

Xiang Yu Zeng, Cheng Liu, Chang Gong Shan, Yu Xie, Qi Hou Hu, You Wen Sun, Alexander Viktorovich Polyakov

Результат исследований: Научные публикации в периодических изданияхстатьярецензирование

Аннотация

Атмосферный дихлордифторметан (CCl2F2, CFC-12, ХФУ-12), как синтетический химический агент, является основным стратосферным озоноразрушающим веществом в атмосфере. Исследования методов обнаружения и временного и пространственного распределения ХФУ-12 имеют большое значение для понимания тенденции изменения региональных ХФУ и их влияния на стратосферный озон. В этом исследовании метод восстановления вертикального профиля и общего столбца для CFC-12 изучается на основе наземной инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье высокого разрешения (FTIR). Спектральное окно для извлечения CFC-12 выбрано как 922,5-923,6 см-1, где мешающими газами являются H2O, O3 и CO2. Результат анализа ошибок показывает, что средняя общая ошибка составляет 1,27%, включая систематическую ошибку 0,76% и случайную ошибку 1,02%. Вертикальные профили и общие столбцы атмосферного CFC-12 в Хэфэй за период с 2017 по 2020 годы были восстановлены на основе алгоритма оптимального оценивания. Вертикальные профили CFC-12 показывают, что концентрация атмосферного CFC-12 высока в тропосфере и низкой стратосфере на высоте 0-20 км, а затем уменьшается, очень низко на высоте более 40 км. Общее среднее по столбцу ядро ​​восстановленных профилей CFC-12 выше на 15-20 км, а типичная степень свободы сигнала CFC-12 составляет 1,217. Более того, долгосрочные общие столбы атмосферы, наблюдаемые CFC-12, показывают очевидные сезонные колебания в Хэфэе. Суммарные столбы атмосферы ХФУ-12 выше летом и ниже зимой и ранней весной. Максимальная месячная концентрация CFC-12 составляет около 1,13 · 10^16 моль · см-2 в июле, а минимальная месячная концентрация составляет 1,00 · 10^16 моль · см-2 в марте. Кроме того, среднегодовые общие столбцы атмосферного ХФУ-12 незначительно снизились с 2017 по 2020 год со скоростью -0,68% за год. Это отражает эффект от реализации Китаем политики запрета на ХФУ. Кроме того, чтобы проверить точность наземных FTIR-наблюдений, мы сравниваем наши данные наземных наблюдений с данными уровня 2 со спутника ACE-FTS / SCISAT версии 4.1. Имеется 16 пар совпадения спутникового наблюдения и наземного наблюдения, а коэффициент корреляции составляет 0,73 для величин CFC-12 в слое 16–28 км, что свидетельствует о хорошем согласии между наземными данными FTIR и спутниковыми данными. Многолетние наблюдения демонстрируют точность и надежность наземной технологии FTIR высокого разрешения для обнаружения вертикального распределения и сезонных колебаний атмосферы CFC-12. © 2021 Китайское физическое общество.
Переведенное названиеИспользование наземной инфракрасной Фурье спектроскопии с высоким разрешением для исследования временной и пространственной изменчивости атмосферного хлорфторуглерода CCl2F2
Язык оригиналаКитайский (традиционный)
Номер статьи200201
Число страниц1
ЖурналWuli Xuebao/Acta Physica Sinica
Том70
Номер выпуска20
DOI
СостояниеОпубликовано - 20 окт 2021

Предметные области Scopus

  • Физика и астрономия (все)

Ключевые слова

  • Дихлордифторметан; Спектр солнечного поглощения; общее содержание в вертикальном столбе; Вертикальный профиль

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Использование наземной инфракрасной Фурье спектроскопии с высоким разрешением для исследования временной и пространственной изменчивости атмосферного хлорфторуглерода CCl2F2». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать