拉曼差分法探测大气中的臭氧

介绍了拉曼差分法测量对流层底部污染物O3的基本原理。计算和研究了N2,O2的拉曼光谱强度分布特征,利用O3对N2,O2紫外波段拉曼散射光的不同吸收特性,推导出O3浓度反演公式;设计了拉曼差分激光雷达（Raman-DIAL）系统,该系统采用双通道分别接收N2和O2对紫外266 nm激光的拉曼散射光,通过拉曼差分法反演大气中O3浓度。分析了激光雷达系统噪声的来源,对双通道滤光片提出了相应的要求;分析了大气中污染物SO2,NO2在紫外波段的吸收特性对拉曼差分法测量O3的影响及造成的相对误差;利用差分激光雷达AML-2测得的O3数据模拟了拉曼差分激光雷达系统N2与O2的拉曼信号,从而证实了该方法探测对流层底部大气臭氧含量垂直分布的可行性。