高分辨率傅里叶变换红外光谱反演环境大气中CO2浓度的质量优化方法

• 作者: 刘建国 刘文清 刘诚 孙友文 曾议 李昂 王薇 田园 胡仁志 谢品华
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 地球科学
• 关键词: 傅里叶变换光谱 光学测量技术 温室气体 二氧化碳 质量优化方法
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 48-53
• 页数: 6页
• 分类号: X131.1
• 字数: 4775字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)01-0048-06

摘要

高质量的CO2反演结果有助于准确认知其源汇信息、预测未来气候变化趋势及提升全球碳循环的理解。基于非线性最小二乘光谱拟合技术,研究地基高分辨率傅里叶变换红外光谱反演环境大气中 CO2浓度的反演产品质量优化方法。借助 O2窗口的反演结果,将 CO2柱浓度转化为柱平均干空气摩尔分数(col-umn-averaged dry air mole fraction,XCO2),能有效修正系统共有误差；采用一种经验修正模型,能有效修正与大气质量因子相关的虚假日变化；通过建立一定的红外光谱筛选法则,能有效控制XCO2反演产品质量。以一天的典型观测结果为例,对产品质量优化前后的反演结果进行了对比,优化后反演误差减小了60%,以正午为中心两边各取一小时计算了XCO2的反演精度,为0.071%(相当于0.28 ppm),符合 TC-CON(total carbon column observing network)规定的<0.1%精度范围。