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主流的溫室氣體監測技術方法有哪些?

來源: 時間:2023-07-11 10:50:19 瀏覽次(cì)數:

目前主流的溫室氣體監測技(jì)術是以(yǐ)光和(hé)氣體組分的相互作用(yòng)為(wéi)物理機製,根據目標組分的特征光譜,借助光(guāng)譜解析算法,再結合光機電算工程技術,實現溫室氣體(tǐ)濃度在不(bú)同時間、空間、距離下的非(fēi)接觸定量反演。
    目(mù)前主流的溫室氣體監測(cè)技術是以光和(hé)氣體組分的相(xiàng)互作用為(wéi)物理機製,根據目標(biāo)組分的特征光(guāng)譜,借助光譜(pǔ)解析算法,再結(jié)合光機電(diàn)算工程(chéng)技術,實現溫室(shì)氣體(tǐ)濃度(dù)在(zài)不同(tóng)時間、空間、距離下的非接觸定量反(fǎn)演(yǎn)。

    常(cháng)見的溫室氣體光譜學檢測技術主要包括非分散紅外光譜技術(NDIR)、傅立葉變換(huàn)光(guāng)譜技(jì)術(FTIR)、差分光學吸收(shōu)光譜技術(DOAS)、差(chà)分吸收激光雷達技術(DIAL)、可調諧半導體激光(guāng)吸收光譜技術(TDLAS)、離軸積分腔輸出光譜技術(OA-ICOS)、光腔衰(shuāi)蕩光譜技術(CRDS)、激光外差光譜技術(LHS)、空間外差光譜技(jì)術(SHS)等。

    非(fēi)分散紅外光譜技(jì)術(NDIR)

    NDIR技術利用氣體(tǐ)分子對寬帶紅外光的吸收光譜強度與濃度成正比的關係(xì),進行溫室氣體反演,具有結構簡單、操作方便、成本低廉等優點。

    傅立葉變換光譜技術(FTIR)

    FTIR技術通過測量紅外光的幹涉圖,並對幹涉(shè)圖進行傅(fù)立葉積分變(biàn)換,從而獲(huò)得被(bèi)測氣體紅外吸收光譜,能夠實現多種(zhǒng)組分同時監測,適用於溫室(shì)氣體的本底、廓線和時(shí)空變化測量及(jí)其同位素探(tàn)測,儀(yí)器係統較為複雜,價格比較昂(áng)貴。

    差分光學吸收光譜技術(DOAS)

    DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術,能夠(gòu)實現多氣體組分探測,儀器光譜(pǔ)分辨率較低,易受水汽和氣溶膠的(de)影響。

    差分吸收激光(guāng)雷達技術(shù)(DIAL)

    DIAL技術是一種利用氣體(tǐ)分(fèn)子後向散(sàn)射效應進行氣(qì)體遙感探測的光譜(pǔ)技術,具有高精度、遠距離、高空(kōng)間分辨等優(yōu)點,係統較為複雜,成本較高。

    可調諧半導(dǎo)體激光吸收光(guāng)譜技術(TDLAS)

    TDLAS技術利用窄線(xiàn)寬的可調諧激光光(guāng)源,完(wán)整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線,具有(yǒu)響應速度快、靈(líng)敏度高、光譜分辨率高等優勢,能夠實現溫室氣體原(yuán)位點式和區域開放式(shì)探測,對於多氣體組分探測通常需要多個(gè)激光器複用實現。

    CRDS和OA-ICOS技術

    CRDS和(hé)OA-ICOS均屬於小型化的氣體原位探測技術,在溫室(shì)氣體監測方麵,其檢(jiǎn)測靈敏度較高,成本比TDLAS要高。

    LHS和SHS技術

    LHS和SHS都屬於高精度、高光譜分辨的氣體(tǐ)檢測技術(shù),適用於溫室氣體的柱濃度或(huò)垂(chuí)直廓線探測,可用於(yú)地基和星(xīng)載大氣探測領域。

    以上是對“溫室氣體監測技術”的相關介紹(shào),雖然光譜學檢(jiǎn)測技術的(de)原理各不相同,但基本都是基於溫室氣(qì)體在(zài)紅外波(bō)段的特征吸收(shōu)光譜來進行(háng)濃度反算的。針對不同的應用場景,可以選(xuǎn)擇不同的(de)測量技術,綜合各個技術的(de)測量優勢(shì),可以實現多空間尺度、多時間(jiān)尺度、多氣體組分的連續自動監測,滿足溫室氣體排放監(jiān)測的多樣需求。

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