二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）是重要的溫室氣體,其監(jiān)測與控制已經(jīng)成為各國廣泛關(guān)注的熱點問題。為了能夠有效地控制溫室氣體排放,需要了解其來源和分布,需要對各類排放源的排放加以監(jiān)測。光學(xué)和光譜學(xué)遙測技術(shù)以其多組分檢測、連續(xù)實時的特點成為大氣成分監(jiān)測的發(fā)展方向和技術(shù)主流。以太陽散射光作為光源的被動差分吸收光譜技術(shù)（DOAS）通過測量天空太陽散射光來獲取大氣中痕量氣體的垂直柱濃度和空間分布信息,已成功地應(yīng)用到大氣層（對流層、平流層）污染氣體的觀測�；跈�(quán)重函數(shù)修正的DOAS技術(shù)（WFM-DOAS）是在被動DOAS基礎(chǔ)上的一種拓展應(yīng)用,通過修正短波紅外波段氣體吸收截面對溫度壓力敏感的問題,將其應(yīng)用于溫室氣體的測量。本論文開展了基于WFM-DOAS技術(shù)的溫室氣體遙測算法、遙測系統(tǒng)、點源及區(qū)域分布排放獲取的研究,為溫室氣體遙測技術(shù)提供了新思路。1.開展了基于大氣輻射傳輸模型的溫室氣體反演精度及靈敏度研究。首次結(jié)合中國大氣特征、地形地貌等特點建立了特定場景下的目標(biāo)氣體權(quán)重函數(shù)曲線,利用大氣輻射傳輸模型研究了不同高度大氣層溫度和壓強變化對氣體吸收的影響,優(yōu)化了模型輸入?yún)?shù),提高了權(quán)重函數(shù)曲線的計算精... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１不同類型的不確定因子的相對重要性及其隨時間的演變規(guī)律

溫室效應(yīng)帶來的一系列問題，如全球變暖ｍ、病蟲害［２］、海平面上升［３］、氣候??異常Ｗ等環(huán)境問題，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量下降［５］、海洋魚類種類的減少［６］等經(jīng)濟(jì)問題，己得到??全球的廣泛關(guān)注。如圖１．１所示，從Ｉ９６０年到２０１８年間大氣溫度平均升高了??〇．５°Ｃ，通過模型預(yù)測在２１００年，溫度可能會上升２．５°Ｃ，溫度增長不確定性主??要來自排放估算的不確定性（綠色表示的區(qū)域），大量溫室氣體的排放是全球變??暖的主要驅(qū)動力。由圖１．２可以看出，大氣輻射強迫高貢獻(xiàn)因子主要有二氧化碳??（Ｃ０２）、甲烷（ＣＨ４）、水汽（Ｈ２０）。??｜?Ｄｅｃａｄａｌ?ｍｅａｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ａｎｏｍａｌｉｅｓ?Ａ?＾?＊?（ｂ）??一?４??Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ?ｇ?３?５??ｔｉ?畫匾丨?Ｎａｔｕｒａｌ?ｖａｒｉａｂｉＵｔｙ?＾?３??Ｓｔ?Ｗ?Ｃｌｉｍａｔｅ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ?｜２?Ｓ??ｍ?■■■?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ?｜．?２??？?３｜＞?ＥＳＺＨ?Ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ?ＧＣＭ?ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ?＇?＊１?＊??Ａｌｌ?９〇ｖ〇?ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ?ｒａｎｇｅｓ?奩。ｓ??＾?＾?１Ｍ０?１Ｍ０?２００３?２０２０?２０４０?２〇？〇?Ｋ＞Ｍ?２１００??Ｉ：；??Ｉ９６０?１９８０?２０００?２０２０?２０４０?２０６０?２０８０?２１００?§?．ｔｗｏ?ｉ＿〇?？〇〇?？ａ〇?？４〇?？？〇？〇？〇?ａ，〇〇??

最新研究發(fā)現(xiàn)，全球排放估計在２００３￣２０１２年間為５５９?［５４０￣５６８］ＴｇＣＨ４．ｙｆ??熱帶來源，包括自然和人為來源，占全球總排放量的三分之二，并以濕地??排放為主，如圖１．３。大約三分之二的全球排放也歸因于人類活動，包括來自中??緯度地區(qū)和熱帶地區(qū)的人類活動，例如，農(nóng)業(yè)和廢棄物，見圖１．３。??ＣＨ４來源可分為人為源和自然源。自然源的甲烷主要是空間延伸的濕地約??１００（９２？２３２）ＴｇＣＨ４ｙｒ＿、地質(zhì)局部來源約?１９?（１２．４？４８．２）?ＴｇＣＩ＾ｙｒ１，如滲漏和??泥火山，以及越來越不穩(wěn)定的甲烷水合物。后者隨著全球變暖會一步加強ｔ３２］。全??球ＣＨ４預(yù)算的５０％至６５％可歸因于人為排放［３３］。垃圾填埋場等人為來源約６１??（４０？１００）?ＴｇＣＴＵｙｆ１，水稻農(nóng)業(yè)約６０?（２５？９０）?ＴｇＣ＾ｙｒ－１，生物量燃燒約５０??（２７￣８０）?ＴｇＯｆｔｔｙｒ１，反芻動物約８１?（６５￣１００）?ＴｇＣＩ＾ｙｒ－１，以及由于本地化石??燃料的生產(chǎn)釋放的ＣＨ４約１０６?（４６？１７４）?ＴｇＣｍｙｒ－＾�？偠灾�，自然和人為??的局部來源占每年甲烷排放總量的約４０％?（４１０？６６０）?ＴｇＣＨ４［３２］，僅垃圾填埋場??占年度排放總量的１２％以上。??｜：??Ｉ?：■?Ｕ．．?％??．ｕ?Ｐ?／??圖１．３十四個大陸區(qū)域和五個排放類別的甲烷年排放量（２００３－２０１２／Ｔｇｙｒ－ｌ）。該估??計值是Ｓａｕｎｏｉｓ等人Ｍ描述的自上而下反演模型集合的平均值??１．１．３大氣中的水汽??水汽是最重要的自然溫室氣體

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]數(shù)字濾波方法在TDLAS逃逸氨檢測中的選用[J]. 鄒得寶,陳文亮,杜振輝,賈浩,齊汝賓,李紅蓮,甄楊,侯艷霞,徐可欣.  光譜學(xué)與光譜分析. 2012(09)
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博士論文
[1]近紅外光譜吸收式氣體檢測系統(tǒng)的研究[D]. 李彬.吉林大學(xué) 2016
[2]調(diào)諧二極管激光吸收光譜中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高楠.天津大學(xué) 2012
[3]基于可調(diào)諧激光光譜的礦井瓦斯氣體傳感系統(tǒng)的研究[D]. 鄧廣福.吉林大學(xué) 2008



本文編號：3018604