连续光谱大气气溶胶光学厚度的实验测量

摘  要：利用连续光谱太阳分光光度计获得了连续光谱条件下太阳辐照度、大气透过率、大气总光学厚度以及气溶胶
光学厚度随波长的变化特征. 实现了对 2048 个波长的同时标定. 给出了 2005 年 3 月 5 日、6 日、8 日、11 日、20 日
和 24 日沿海实验当地计算结果，它们很好地反映了当地的天气状况. 通过分析，表明应用连续波段的太阳分光光度
计反演气溶胶光学厚度是可靠的，同时获得了350~1050 nm光谱范围内的大气气溶胶光学厚度变化特征，对于研究不
同波长范围的气溶胶光学厚度具有重要的参考价值.
关键词：太阳分光光度计；气溶胶；光学厚度；连续光谱

大气气溶胶涉及大气环境、 大气辐射、 气象、 气候、
激光大气传输等众多研究领域.  测量大气气溶胶物理参
数和气溶胶物理参数变化特征对研究气溶胶的环境效
应、气候效应、光传输效应具有重要价值.  大气气溶胶
光学厚度是表征大气混浊度的一个重要物理量，它对评
价大气环境污染、研究气溶胶的辐射气候效应、以及空
间遥感大气订正等具有重要意义.  我国幅员辽阔，更有
广阔的海域，使用遥感手段获得气溶胶的变化情况对于
科学研究和遥感业务运作都有重要的现实意义[1−3]
. 
近 30 年来，太阳分光光度计作为一种简单而又经
济的技术来遥感气溶胶的光学特性和水汽含量，它是气
溶胶光度学观测的一种常用方法[4]
.  实际应用中，光度
计的波段选择、半波宽度、仪器定标、吸收气体的影响
以及观测条件等方面的因素都可能带来误差，许多研究
者[5−10]
对此作过分析.  目前所使用的太阳分光光度计大
部分都是分立波长的，而本研究使用连续波段的太阳分
光光度计来进行测量大气气溶胶光学厚度，并在 2005
年3 月对沿海某地进行了系统的观测，以了解它的气溶
胶光学特性. 本研究首先对连续光谱的太阳分光光度计
进行简短的描述，然后探讨它的 Langly 定标方法，并
以 2005 年3月 5, 6, 8, 20和 24日的实测资料为例，获
取观测当地连续光谱的大气气溶胶光学厚度.