中红外激光光谱大气CO2同位素探测中的参数优化和反演算法研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

41405134

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

王薇

完成单位：

中国科学院合肥物质科学研究院

中文关键词：

同位素; 二氧化碳; 中红外激光光谱; 量子级联激光器; 浓度反演;

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2015-01-01

结束日期：

2017-12-31

中文摘要：

大气CO2稳定同位素的探测是研究温室气体源排放的一个重要工具。基于激光光谱和谐波信号确定大气CO2同位素成分是一种高精度、高灵敏度和快速响应的探测方法。但是，气体温度和压强的变化不仅影响吸收谱线的线强和线型，也会对谐波信号产生影响，导致同位素浓度反演精度的下降。另外，直接吸收光谱方法可以利用HITRAN数据库提供的分子线参数准确反演出气体的浓度，但其探测灵敏度低；谐波检测方法检测灵敏度很高，但浓度的反演需要标气标定的过程，带来浓度反演误差。.本项目拟利用基于中红外QCL的可调谐半导体激光吸收光谱技术和波长调制光谱技术，开展对大气CO2稳定同位素的高精度测量，研究碳同位素浓度测量中气体温度的修正和气体压强的优化方法，并研究谐波信号检测和光谱参数相结合的浓度反演算法。通过提高监测大气同位素成分的激光光谱方法的精度和灵敏度，使其发展为监测温室气体排放、理解碳循环过程的的重要技术和方法。