傅里叶红外系统监测大气中温室气体的污染特征

作者：吕永雪; 张天舒^*; 范广强; 项衍; 程节; 吕立慧

来源：中国激光, 2023, 50(06): 164-172.

• 光谱学
• 大气温室气体污染特征
• 开放光路傅里叶红外光谱
• 二氧化碳
• 甲烷
• 一氧化碳

研制了一套90 m的开放光路傅里叶变换红外光谱(OP-FTIR)温室气体分析测量设备，并利用该设备开展了CO2、CH4和CO质量浓度的高精度检测。OP-FTIR系统反演CO2、CH4和CO的光谱区域分别为2102～2250 cm-1、2920～3140 cm-1和2172～2210 cm-1。以采集到的中红外吸收光谱为反演基准，开展了与Picarro温室气体分析仪的对比测试。选取测量期间10 d的数据，研究了温湿度、风向风速与环境大气中CO2、CH4和CO质量浓度的关联度，并详细分析了污染物的日变化特征。实验结果表明：研制的OP-FTIR光谱系统监测温室气体质量浓度具有较高的可靠性；温度、相对湿度、风速和风向对当地污染物质量浓度影响显著；CO2、CH4和CO质量浓度的时序变化具有明显的周期性变化趋势。将CO、CH4质量浓度分别与CO2质量浓度进行相关性分析，相关系数分别为0.495和0.659。

• 单位
  安徽大学; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 中国科学院安徽光学精密机械研究所